JP2020520422A - Experimental device and method for artificial formation freezing with multi-parameter dynamic sampling - Google Patents

Experimental device and method for artificial formation freezing with multi-parameter dynamic sampling Download PDF

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Abstract

本発明は、マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置及び実験方法を提供する。当該実験装置は、土壌サンプル容器と、データ採取システムと、油圧システムと、凍結システムと、を備え、前記土壌サンプル容器は、上蓋と、筒体と、底板と、を備え、前記データ採取システムは、データ採取パネルと、水分採取手段と、塩分採取手段と、を備え、前記凍結システムは、冷凍機と、液体供給管と、液戻り管と、冷凍器と、を備え、前記冷凍機は、低温又は高温媒体を生成してポンプ輸送することに用いられ、前記媒体は、前記冷凍器内に前記土壌サンプルと熱交換を行う。当該実験装置は、人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍でき、凍結過程において土壌サンプルの水分、塩分、温度、及び変位などの複数のパラメーターのデータを動的採取可能であり、当該実験装置は、近海塩漬地層凍結の試験環境を模擬でき、塩漬凍土の凍結規則への研究に用いられ、近海塩漬地層凍結の方案の設計及び施工に参照を提供できる。【選択図】図1The present invention provides an experimental apparatus and an experimental method for artificial formation freezing that enables multi-parameter dynamic sampling. The experimental apparatus includes a soil sample container, a data collection system, a hydraulic system, and a freezing system, the soil sample container includes an upper lid, a cylinder, and a bottom plate, and the data collection system is , A data collection panel, a moisture collection means, and a salt collection means, the freezing system, a refrigerator, a liquid supply pipe, a liquid return pipe, and a refrigerator, the refrigerator, Used to generate and pump a cold or hot medium, which medium exchanges heat with the soil sample in the freezer. The experimental apparatus can freeze or forcibly defrost the soil sample in the artificial formation, and can dynamically collect data of a plurality of parameters such as water, salt content, temperature, and displacement of the soil sample in the freezing process. , It is possible to simulate the test environment of salt seafloor formation freezing, it can be used for the study on the freezing rules of salted frozen soil, and it can provide a reference for the design and construction of the method of freezing salted seabed formation. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、人工地層凍結方法の分野に関し、特に、マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置及び実験方法に関する。 The present invention relates to the field of artificial formation freezing methods, and more particularly to an experimental formation and an experimental method for artificial formation freezing capable of multi-parameter dynamic sampling.

目前、人工地層凍結方法は、水豊富軟土層地下工程施工の主な工法である。この工法は、国内の立坑掘削及びトンネル建設に広く用いられている。近年、国内の東部沿岸地域の地下鉄トンネル建設の過程において、大量の近海塩漬地層が現れる。この地層は、塩分含有量が高く、地下水が活躍である特徴を有している。ここで、当該地層の土壌は、凍結過程において水分移転、塩分移転、凍上、塩上などの複雑な物理変化に伴い、形成された凍土と普通の凍土との間に物理力学パラメータにおける大きな差異があることになった。しかし、目前では、近海塩漬凍土に対する系統的な試験研究が欠乏している。 At present, the artificial formation freezing method is the main method for constructing underground water-rich soft soil layers. This method is widely used in domestic shaft excavation and tunnel construction. In recent years, in the process of construction of subway tunnels in the eastern coastal region of Japan, a large amount of near-sea salted ground layers have appeared. This strata has a high salt content and is characterized by the fact that groundwater is active. Here, in the soil of the stratum, due to complicated physical changes such as water transfer, salt transfer, frost heave, and salt top in the freezing process, there is a large difference in physical mechanical parameters between the formed frozen soil and ordinary frozen soil. It came to be. However, there is a shortage of systematic trials on salted frozen soils in the immediate area.

凍土テストブロック試験は、テストブロックの各特性をより正確に反映することができるが、実際工程における土壌の凍結規則と大きな差異があるので、テストブロック試験に提供されたデータは、実際工程に直観的に指導することができない。相似モデル試験は、工程実行可能性分析に対する重要な試験手段であり、その試験結果の精度が、試験モデルと実際工程との相似比に主に限られ、相似比が大きいほど、工程に対するモデルの復元程度が高くなり、さらに工程に対する試験結果の参考価値が大きくなる。 Although the frozen soil test block test can more accurately reflect each characteristic of the test block, the data provided for the test block test are intuitive to the actual process because there are large differences with the freezing rules of soil in the actual process. Cannot be taught. The similarity model test is an important test means for process feasibility analysis, and the accuracy of the test result is mainly limited to the similarity ratio between the test model and the actual process. The degree of restoration increases, and the reference value of the test results for the process increases.

本発明は、マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置及び実験方法を提供することを目的とする。当該実験装置は、人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍でき、凍結過程において土壌サンプルの水分、塩分、温度、及び変位などの複数のパラメーターのデータを動的採取可能である。 It is an object of the present invention to provide an experimental apparatus and an experimental method for artificial formation freezing, which enables multi-parameter dynamic sampling. The experimental apparatus can freeze or forcibly thaw the soil sample in the artificial formation, and can dynamically collect data of a plurality of parameters such as water, salt content, temperature, and displacement of the soil sample in the freezing process.

上記した目的を達成するために、本発明は、以下のような技術案を提供している。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides the following technical solutions.

人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍することができる、近海塩漬地層凍結の試験環境を模擬するためのマルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置であって、土壌サンプル容器と、データ採取システムと、凍結システムと、を備え、
前記土壌サンプル容器は、上蓋と、筒体と、底板とを有し、前記底板は、前記筒体の底端に固結され、前記上蓋は、前記筒体の頂端に載置され、前記上蓋、前記筒体及び前記底板によりチャンバーが囲まれ、前記上蓋は、上下移動可能であり、前記上蓋には、中心孔が設けられ、前記筒体の側壁には、複数の第1リード線孔が設けられ、
前記データ採取システムは、データ採取パネルと、水分採取手段と、塩分採取手段と、を有し、前記データ採取パネルは、前記チャンバー内に水平に設けられ、前記チャンバーを第1収容空間と第2収容空間とに画分し、前記第1収容空間は、前記第2収容空間の上方に位置し、前記土壌サンプルを収容することに用いられ、前記データ採取パネルには、複数の塩分採取素子と複数の水分採取素子とが設けられ、前記水分採取手段は、前記水分採取素子により前記土壌サンプルの水分データを動的採取し、前記塩分採取手段は、前記塩分採取素子により前記土壌サンプルの塩分データを動的採取し、前記データ採取パネルは、前記チャンバー内に上下移動可能であり、
前記凍結システムは、冷凍機と、液体供給管と、液戻り管と、冷凍器と、を有し、前記冷凍器は、前記第1収容空間内に縦方向に設けられ、前記冷凍器の底端が前記データ採取パネルに接続され、前記冷凍器の頂端が前記中心孔を通して前記土壌サンプル容器外に延出し、前記冷凍機は、それぞれに前記液体供給管と前記液戻り管とを介して前記冷凍器の頂端に連接され、低温又は高温媒体を生成してポンプ輸送することに用いられ、前記冷凍機と、前記液体供給管と、前記冷凍器と、前記液戻り管と、前記冷凍機とが順次に連通して前記媒体の循環回路を形成し、前記媒体は、前記土壌サンプルを凍結又は強制解凍するよう、前記冷凍器内に前記土壌サンプルと熱交換を行うマルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置。
An experimental device for artificial formation freezing, which is capable of multi-parameter dynamic sampling for simulating a test environment for inland salted formation freezing, which can freeze or forcibly thaw the soil sample of the artificial formation, and a soil sample container, Equipped with a data collection system and a freezing system,
The soil sample container has a top cover, a cylinder, and a bottom plate, the bottom plate is fixed to the bottom end of the cylinder, and the top cover is placed on the top end of the cylinder, the top cover. A chamber is surrounded by the cylindrical body and the bottom plate, the upper lid is movable up and down, a central hole is provided in the upper lid, and a plurality of first lead wire holes are formed in a side wall of the cylindrical body. Is provided,
The data collecting system includes a data collecting panel, a water collecting means, and a salt collecting means, the data collecting panel is horizontally provided in the chamber, and the chamber is provided with a first accommodation space and a second containing space. The first storage space is located above the second storage space and is used to store the soil sample, and the data collection panel includes a plurality of salt collection elements. A plurality of moisture collecting elements are provided, the moisture collecting means dynamically collects moisture data of the soil sample by the moisture collecting element, and the salt collecting means is salt data of the soil sample by the salt collecting element. Dynamic sampling, the data collection panel is movable up and down in the chamber,
The freezing system includes a refrigerator, a liquid supply pipe, a liquid return pipe, and a refrigerator, the refrigerator is provided in the first accommodation space in a vertical direction, and the bottom of the refrigerator is provided. An end is connected to the data collection panel, a top end of the refrigerator extends out of the soil sample container through the center hole, the refrigerator includes the liquid supply pipe and the liquid return pipe, respectively. The refrigerator is connected to the top end of the refrigerator and is used to generate and pump a low-temperature or high-temperature medium, and the refrigerator, the liquid supply pipe, the refrigerator, the liquid return pipe, and the refrigerator. Sequentially communicate with each other to form a circulation circuit of the medium, and the medium is capable of multi-parameter dynamic sampling for heat exchange with the soil sample in the refrigerator so as to freeze or forcibly thaw the soil sample. Experimental device for artificial formation freezing.

上記実験装置において、さらに、前記上蓋は、環状構造であり、前記上蓋は、内層カバープレートと外層カバープレートとを組み合せてなり、前記内層カバープレートは、プラスチックの材質であり、前記外層カバープレートは、金属の材質であり、前記外層カバープレートは、前記内層カバープレートの上表面に設けられ、前記内層カバープレートの下表面は、前記土壌サンプルに接触し、好ましくは、前記内層カバープレートは、複数の扇形環状内板により接続されてなり、2枚の前記扇形環状内板の接続箇所には、それぞれ上へ延びる凸縁が設けられ、前記凸縁は、外層カバープレートの上方に延び、前記凸縁には、それぞれ複数のボルト穴が設けられ、複数の第1ボルトは、複数の前記ボルト穴を通して複数の前記扇形環状内板を順次に接続し、好ましくは、前記外層カバープレートは、複数の扇形環状外板から構成され、複数の前記扇形環状内板の上表面には、それぞれ扇形環状溝が設けられ、複数の前記扇形環状外板は、前記扇形環状溝内に嵌入され、好ましくは、前記内層カバープレートは、2枚の前記扇形環状内板から構成され、好ましくは、前記内層カバープレートは、ポリ塩化ビニールの材質であり、好ましくは、前記外層カバープレートは、アルミニウム合金の材質であり、好ましくは、前記扇形環状外板ごとには、それぞれ第1溝が設けられ、前記第1溝内には、ハンドルが設けられ、前記ハンドルと前記扇形環状外板とは、回動可能に接続され、前記第1溝内には、水平テスタがさらに設けられ、好ましくは、前記上蓋の外周には、第1シールリングが設けられる。 In the experimental apparatus, further, the upper lid is an annular structure, the upper lid is a combination of an inner layer cover plate and an outer layer cover plate, the inner layer cover plate is a plastic material, the outer layer cover plate is A metal material, the outer cover plate is provided on the upper surface of the inner cover plate, the lower surface of the inner cover plate contacts the soil sample, preferably, the inner cover plate is a plurality of Connected by a fan-shaped inner inner plate of the above, each of the connecting portions of the two fan-shaped inner inner plates is provided with a convex edge extending upward, the convex edge extending above the outer layer cover plate, A plurality of bolt holes are respectively provided on the edges, and a plurality of first bolts sequentially connect the plurality of fan-shaped annular inner plates through the plurality of bolt holes, and preferably, the outer layer cover plate has a plurality of It is composed of a fan-shaped annular outer plate, the upper surface of the plurality of fan-shaped annular inner plate is provided with a fan-shaped annular groove, respectively, the plurality of fan-shaped annular outer plate is fitted into the fan-shaped annular groove, preferably, The inner cover plate is composed of the two fan-shaped inner plates, preferably the inner cover plate is made of polyvinyl chloride, and preferably the outer cover plate is made of aluminum alloy. Preferably, each fan-shaped annular outer plate is provided with a first groove, and a handle is provided in the first groove, and the handle and the fan-shaped annular outer plate are rotatably connected to each other. A horizontal tester is further provided in the first groove, and preferably a first seal ring is provided on the outer circumference of the upper lid.

上記実験装置において、さらに、前記筒体は、外筒と、前記外筒の内側に設けられる内筒とを備え、前記内筒は、プラスチックの材質であり、前記外筒は、金属の材質であり、前記外筒の外壁には、複数の環状の補強リブが配設され、そのうち1つの前記補強リブには、同一の高さで複数の円形の第2溝が等間隔に設けられ、前記第1リード線孔は、前記第2溝内に設けられ、前記第1リード線孔は、前記補強リブと、前記外筒と、前記内筒とを貫通し、前記第1リード線孔の内壁には、ねじ山が設けられ且つプラスチック螺子が取り付け可能であり、前記内筒の内壁には、縦方向の目盛線が設けられ、前記内筒の内壁には、前記データ採取パネルが載置されるための耐荷重リングが設けられ、
前記底板には、第2リード線孔が設けられ、前記底板の外縁には、前記筒体に接続されるための複数のねじ穴が設けられ、前記底板には、凸台が設けられ、前記底板の下表面には、前記第2リード線孔を経由する第1リード線溝が設けられ、前記筒体の内径は、0.1〜2mであり、深さは、0.5〜2mであり、好ましくは、前記筒体の内径は、1mであり、深さは、1mであり、好ましくは、3つの前記補強リブは、前記外筒の頂端、底端及び中央部にそれぞれ設けられ、好ましくは、前記内筒は、ポリ塩化ビニールの材質であり、好ましくは、前記外筒は、アルミニウム合金の材質あり、 好ましくは、前記筒体底端に設けられる前記補強リブには、複数の縦方向のねじ穴が設けられ、複数の第2ボルトは、複数の前記ねじ穴を通して前記筒体を前記底板に固結する。
In the above experimental apparatus, the tubular body further includes an outer tube and an inner tube provided inside the outer tube, the inner tube is made of a plastic material, and the outer tube is made of a metal material. The outer wall of the outer cylinder is provided with a plurality of annular reinforcing ribs, and one of the reinforcing ribs is provided with a plurality of circular second grooves at the same height at equal intervals. A first lead wire hole is provided in the second groove, and the first lead wire hole penetrates the reinforcing rib, the outer cylinder, and the inner cylinder, and an inner wall of the first lead wire hole. Is provided with a screw thread and a plastic screw can be attached thereto, a vertical scale line is provided on the inner wall of the inner cylinder, and the data collection panel is placed on the inner wall of the inner cylinder. A load-bearing ring for
The bottom plate is provided with a second lead wire hole, the outer edge of the bottom plate is provided with a plurality of screw holes for connecting to the cylindrical body, and the bottom plate is provided with a convex base. A first lead wire groove passing through the second lead wire hole is provided on the lower surface of the bottom plate, the inner diameter of the cylindrical body is 0.1 to 2 m, and the depth is 0.5 to 2 m. Yes, preferably, the inner diameter of the cylindrical body is 1 m, the depth is 1 m, preferably, the three reinforcing ribs are respectively provided at the top end, the bottom end and the central portion of the outer cylinder, Preferably, the inner cylinder is made of a polyvinyl chloride material, preferably the outer cylinder is made of an aluminum alloy material, and preferably, the reinforcing rib provided at the bottom end of the cylinder has a plurality of vertical ribs. Directional screw holes are provided, and the plurality of second bolts secure the tubular body to the bottom plate through the plurality of screw holes.

上記実験装置において、さらに、前記データ採取パネルは、上層パネルと下層パネルとから構成され、前記データ採取パネルには、第3リード線孔が設けられ、前記上層パネルの中心位置には、冷凍器ベースが設けられ、前記冷凍器が記冷凍器ベースに接続され、前記上層パネルの外縁には、複数の第2シールリングが設けられ、前記上層パネルには、径方向に沿って複数の第2リード線溝が設けられ、前記第2リード線溝ごとには、複数の素子配置孔が設けられ、前記素子配置孔ごとには、1つの塩分採取素子と1つの水分採取素子が設けられ、前記塩分採取素子は、塩分採取プロッブと、素子ベースと、塩分データ線とからなり、前記塩分採取プロッブは、前記土壌サンプルに設けられ、前記素子ベースによって前記素子配置孔内に固設され、前記塩分採取プロッブが前記塩分データ線に接続され、前記水分採取素子は、水分採取プロッブと、素子ベースと、水分データ線とからなり、前記水分採取プロッブは、前記土壌サンプルに設けられ、前記素子ベースによって前記素子配置孔内に固設され、前記水分採取プロッブが前記水分データ線に接続され、前記塩分データ線と前記水分データ線とは、それぞれ前記第2リード線溝内に設けられ、且つ、前記第3リード線孔、前記第2収容空間及び前記第2リード線孔を順次に通して前記筒体外に引き出され、前記塩分データ線が前記塩分採取手段のデータ線に接続され、前記水分データ線が前記水分採取手段のデータ線に接続され、好ましくは、前記第2収容空間内の前記塩分データ線と前記水分データ線とは、それぞれスプリングケ−ブルに設けられ、
好ましくは、前記上層パネルは、プラスチックの材質であり、前記下層パネルは、金属の材質であり、前記下層パネルは、前記上層パネルにおける下表面の円形溝内に設けられ、好ましくは、前記第2シールリングは、2つ設けられ、好ましくは、前記上層パネルは、ポリ塩化ビニールの材質であり、好ましくは、前記下層パネルは、アルミニウム合金の材質であり、好ましくは、前記第2リード線溝ごとには、前記素子配置孔が5つ設けられる。
In the above experimental apparatus, the data collection panel further comprises an upper layer panel and a lower layer panel, the data collection panel is provided with a third lead hole, and a refrigerator is provided at a central position of the upper layer panel. A base is provided, the refrigerator is connected to the refrigerator base, a plurality of second seal rings are provided at an outer edge of the upper layer panel, and a plurality of second seal rings are provided in the upper layer panel along a radial direction. A lead wire groove is provided, a plurality of element placement holes are provided for each second lead wire groove, and one salt collection element and one moisture collection element are provided for each element placement hole. The salt collecting element comprises a salt collecting probe, an element base, and a salt data line, the salt collecting probe is provided in the soil sample, and is fixed in the element placement hole by the element base, and the salt A sampling probe is connected to the salinity data line, the moisture sampling element comprises a moisture sampling probe, an element base, and a moisture data line, the moisture sampling probe being provided on the soil sample and by the element base. The moisture sampling probe is fixed in the element placement hole, is connected to the moisture data line, the salinity data line and the moisture data line are respectively provided in the second lead groove, and The salt data line is connected to the data line of the salt collecting means, and is drawn out of the cylinder through the third lead wire hole, the second housing space, and the second lead wire hole in order, and the moisture data line. Is connected to the data line of the water sampling means, and preferably, the salt data line and the water data line in the second accommodation space are provided in spring cables, respectively.
Preferably, the upper layer panel is made of a plastic material, the lower layer panel is made of a metal material, the lower layer panel is provided in a circular groove on the lower surface of the upper layer panel, and preferably the second Two seal rings are provided, preferably, the upper layer panel is made of polyvinyl chloride material, preferably the lower layer panel is made of aluminum alloy material, and preferably, each of the second lead wire grooves is formed. Is provided with the five element arrangement holes.

上記実験装置において、さらに、前記データ採取システムは、前記第1収容空間の中央部の土壌サンプルに水平に設けられ、内円環、外円環及び複数の鋼ストランドにより構成される温度採取パネルをさらに備え、前記鋼ストランドが前記内円環と前記外円環とにそれぞれ接続され、前記鋼ストランドごとには、複数の温度採取素子が設けられ、前記温度採取素子ごとには、温度データ線が接続され、前記外円環の外縁には、第3リード線溝が設けられ、前記温度データ線が前記第3リード線溝内に設けられ、 全ての前記温度データ線は、集約された後前記第1リード線孔に入り、且つ前記第1リード線孔を介して温度採取手段のデータ線に接続され、集約された際にスプリングワイヤースリーブが全ての前記温度データ線の外部に配設され、温度採取データ線が前記第1リード線孔を通した後前記温度データ採取手段のデータ線に接続され、前記温度採取手段が前記温度採取素子により前記土壌サンプルの温度データを動的採取し、前記温度採取パネルが前記筒体内に上下移動可能であり、好ましくは、前記鋼ストランドは、六本設けられ、放射状に均等分布され、好ましくは、前記温度採取素子は、コンスタンタンと銅線とから製作される熱電対である。 In the above-mentioned experimental device, the data collection system further includes a temperature collection panel horizontally provided on a soil sample in a central portion of the first accommodation space and configured by an inner ring, an outer ring and a plurality of steel strands. Furthermore, the steel strands are respectively connected to the inner ring and the outer ring, a plurality of temperature sampling elements are provided for each of the steel strands, and a temperature data line is provided for each of the temperature sampling elements. A third lead wire groove is provided on the outer edge of the outer ring, and the temperature data lines are provided in the third lead wire groove; Entering the first lead wire hole and connected to the data line of the temperature sampling means through the first lead wire hole, and when gathered, the spring wire sleeve is arranged outside all the temperature data lines, The temperature sampling data line is connected to the data line of the temperature data sampling means after passing through the first lead wire hole, the temperature sampling means dynamically sampling the temperature data of the soil sample by the temperature sampling element, and A temperature collecting panel is movable up and down in the cylinder, preferably six steel strands are provided and are evenly distributed radially, preferably the temperature collecting element is made of constantan and copper wire. Is a thermocouple.

上記実験装置において、さらに、油圧制御装置と、オイルパイプと、油圧シリンダとから構成される油圧システムをさらに備え、前記油圧制御装置は、前記オイルパイプを介して前記油圧シリンダに給油し、複数の前記油圧シリンダは、前記第2収容空間内に設けられ、前記油圧シリンダは、底端が前記底板に接続され、頂端が前記データ採取パネルに当接され、前記油圧制御装置は、前記オイルパイプによって前記油圧シリンダの昇降を制御することができ、前記油圧シリンダの昇降は、前記データ採取パネルの昇降を推し進めることができ、前記油圧シリンダは、多段油圧シリンダであり、好ましくは、前記油圧シリンダは、4つ設けられ、好ましくは、前記凸台には、複数のシリンダ槽が設けられ、前記油圧シリンダの底端が前記シリンダ槽内にそれぞれ設けられ、好ましくは、前記シリンダ槽は、4つ設けられる。 The above experimental apparatus further includes a hydraulic system including a hydraulic control device, an oil pipe, and a hydraulic cylinder. The hydraulic control device supplies oil to the hydraulic cylinder via the oil pipe, The hydraulic cylinder is provided in the second accommodating space, the hydraulic cylinder has a bottom end connected to the bottom plate, and a top end abutted against the data collection panel, and the hydraulic control device includes the oil pipe. The elevation of the hydraulic cylinder can be controlled, the elevation of the hydraulic cylinder can drive the elevation of the data collection panel, the hydraulic cylinder is a multi-stage hydraulic cylinder, and preferably the hydraulic cylinder is Four cylinder tanks are preferably provided on the convex base, and a bottom end of the hydraulic cylinder is provided in each of the cylinder tanks. Preferably, four cylinder tanks are provided. ..

上記実験装置において、さらに、前記冷凍機は、冷凍設備、加熱設備及びポンプ輸送設備を有し、前記土壌サンプルを凍結又は強制解凍させる機能を実現することができ、前記冷凍器の底端には、ネジ端部が設けられ、前記冷凍器は、前記ネジ端部を介して前記冷凍器ベースに螺接され、前記冷凍器の頂端は、前記中心孔を通して前記上蓋外に延び、前記冷凍器は、内管と前記内管の外周に配設される外管とからなるケーシング構造であり、前記外管の外径は、8〜159mmであり、前記内管の外径は、前記外管の外径の √2/2倍であり、前記外管の底端は、封止され、前記内管は、底部が前記外管の底部に連通し、頂端が前記液体供給管に連通し、前記液戻り管は、前記外管の上段の側壁に接続され、前記外管の頂端には、前記外管を閉栓するための突出円環が設けられ、
前記液体供給管及び前記液戻り管における前記冷凍機に近い一端には、それぞれ前記液体供給管と前記液戻り管との開閉のための制御弁が設けられ、前記液体供給管及び前記液戻り管における前記冷凍器に近い一端には、それぞれ手動調整弁が設けられ、前記液体供給管及び前記液戻り管には、それぞれ流量計が設けられ、前記冷凍器の前記上蓋外に延出する部分には、保温カバーが設けられ、好ましくは、前記上蓋の移動に適応するために前記保温カバーは、変形可能であり、好ましくは、前記媒体は、アルコールであり、好ましくは、前記内管と前記外管とは、赤銅パイプの材質であり、 好ましくは、前記冷凍器の外径は、80mmである。
In the experimental device, further, the refrigerator has a freezing facility, a heating facility and a pumping facility, and can realize a function of freezing or forcibly thawing the soil sample, and at the bottom end of the refrigerator. , A screw end is provided, the refrigerator is screwed to the refrigerator base via the screw end, the top end of the refrigerator extends outside the upper lid through the central hole, and the refrigerator is A casing structure comprising an inner pipe and an outer pipe arranged on the outer circumference of the inner pipe, wherein the outer diameter of the outer pipe is 8 to 159 mm, and the outer diameter of the inner pipe is equal to that of the outer pipe. √2/2 times the outer diameter, the bottom end of the outer pipe is sealed, the bottom of the inner pipe communicates with the bottom of the outer pipe, and the top end communicates with the liquid supply pipe, The liquid return pipe is connected to the upper side wall of the outer pipe, and the top end of the outer pipe is provided with a protruding ring for closing the outer pipe.
A control valve for opening and closing the liquid supply pipe and the liquid return pipe is provided at one end of the liquid supply pipe and the liquid return pipe near the refrigerator, respectively, and the liquid supply pipe and the liquid return pipe are provided. At one end of the refrigerator close to the refrigerator, a manual adjustment valve is provided, and at the liquid supply pipe and the liquid return pipe, flowmeters are provided, respectively, at a portion extending outside the upper lid of the refrigerator. Is provided with a heat insulating cover, preferably, the heat insulating cover is deformable in order to accommodate the movement of the upper lid, preferably, the medium is alcohol, preferably the inner tube and the outer The tube is a material of red copper pipe, and preferably, the outer diameter of the refrigerator is 80 mm.

上記実験装置において、さらに、変位採取装置をさらに備え、2つの前記変位採取装置は、前記土壌サンプルを凍結させている過程における前記上蓋の変位量を採取するように、前記上蓋の上表面に設けられ、前記変位採取装置は、変位計と、横梁と、立柱と、変位装置ベースとから構成され、前記立柱は、前記変位装置ベースによって前記筒体の頂端に設けられ、前記横梁は、前記上蓋と平行に設けられ、前記横梁の一端は、前記立柱に配設されてノブボルトにより固定され、前記横梁は、前記立柱に沿って上下移動可能であり、前記変位計は、前記上蓋の上表面に立設され、前記変位計の底端は、前記上蓋の上表面に当接され、前記変位計は、ノブボルトによって前記横梁の他端に固設される。 In the above experimental apparatus, further, a displacement sampling device is further provided, and the two displacement sampling devices are provided on the upper surface of the upper lid so as to sample the displacement amount of the upper lid during the process of freezing the soil sample. The displacement sampling device includes a displacement gauge, a horizontal beam, a vertical column, and a displacement device base, the vertical column is provided at the top end of the cylindrical body by the displacement device base, and the horizontal beam is the upper lid. Provided in parallel with, one end of the horizontal beam is arranged on the vertical column and fixed by knob bolts, the horizontal beam is vertically movable along the vertical column, and the displacement gauge is provided on the upper surface of the upper lid. The displacement gauge is erected upright, the bottom end of the displacement gauge is brought into contact with the upper surface of the upper lid, and the displacement gauge is fixed to the other end of the lateral beam by a knob bolt.

一方、本発明は、マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置を用いて実験を行う方法をさらに提供している。 On the other hand, the present invention further provides a method for conducting an experiment using an experimental formation freezing experiment device capable of multi-parameter dynamic sampling.

水準器を用いて土壌サンプル容器の設置場所について検出を行って、土壌サンプル容器が水平の地面に置かれることを確保し、上蓋を外し、油圧システムの油圧制御装置を起動し、油圧シリンダがデータ採取パネルを推進して上昇させることによってデータ採取パネルを土壌サンプル容器の頂端に上昇させ、且つデータ採取パネルに設けられる水分採取プロッブ及び塩分採取プロッブを検査し、検査完了後、油圧シリンダへの制御によってデータ採取パネルを土壌サンプル容器の底部位置に戻させ、冷凍器をデータ採取パネルの冷凍器ベースに取り付ける、試験設備を装着して検査するというサブステップ1.1)と、
サブステップ1.1)の装着と検査が完了後、土壌サンプルを土壌サンプル容器に層ごとに充填させ、土壌サンプルが土壌サンプル容器の第1リード線孔と平行に充填された時に、水準器を用いて土壌サンプルが充填された平面の平坦度を測定し、土壌サンプル充填を、その平面が水平になるまで調整し、その後温度採取パネルを土壌サンプル容器内に取り付け、温度データ線を第1リード線孔から引き出し、その上第1リード線孔の隙間を密封させ、内筒上の目盛線を介して充填された土壌サンプルの高さを制御し、上蓋の下表面にある位置まで土壌サンプル充填を続け、水準器を用いて土壌サンプル平面の平坦度を測定し、土壌サンプル平面を、その平面が水平になるまで調整し、それで上蓋を取り付け、水平テスタを使用して上蓋が水平になるかどうかを測定し、上蓋が要求された水平を満たした後、変位採取装置を上蓋の上表面に取り付ける、土壌サンプル充填というサブステップ1.2)と、
サブステップ1.2)における土壌サンプル充填完了後、冷凍器の上蓋から延出される部分には、保温カバーを取り付け、冷凍器の内管は、液体供給管を介して冷凍機に連通し、冷凍器の外管は、液戻り管を介して冷凍機に連通し、液体供給管及び液戻り管における冷凍器に近い一端には、手動調整弁をそれぞれ取り付け、冷凍機に近い一端には、制御弁をそれぞれ取り付け、手動調整弁と制御弁の間には、流量計をそれぞれ取り付ける、凍結管を接続するというサブステップ1.3)と、
温度採取素子を、温度データ線を介して温度採取手段のデータ線に接続し、塩分採取素子を、塩分データ線を介して塩分採取手段のデータ線に接続し、水分採取素子を、水分データ線を介して水分採取手段のデータ線に接続する、データ採取システムを接続するというサブステップ1.4)と、
を有する試験準備というステップ1)と、
冷凍機の冷凍設備を起動し、媒体の温度を-30℃までに低下させる、というサブステップ2.1)と、
液体供給管及び液戻り管における制御弁、手動調整弁をそれぞれ開け、その後冷凍機のポンプ輸送装置を起動し、流量計に基づいて手動調整弁により媒体の流量を制御する、というサブステップ2.2)と、
温度採取手段、水分採取手段及び塩分採取手段を起動し、土壌サンプルの温度、水分及び塩分のデータをそれぞれ自動採取し、変位採取装置を用いて土壌サンプルの凍上率を手動採取する、というサブステップ2.3)と、
温度採取手段によって採取された温度データの値は、3回で連続的に同様になると、土壌サンプルは、定常凍結状態になり、媒体をポンプ輸送することを停止させ、データ採取システムを停止する、というサブステップ2.4)と、
冷凍機の加熱設備を用いて媒体が40℃まで加熱させ且つポンプ輸送し、凍結された土壌サンプルに対して強制解凍を行い、温度採取手段を用いて解凍状況を監視し、土壌サンプルの温度が0℃以上になると解凍を終了させ、制御弁を閉じて媒体の循環を停止させ、土壌サンプルが解凍される過程においてサブステップ2.3)を繰り返し、土壌サンプルの温度、水分、塩分、及び凍上率のデータをそれぞれ自動採取する、というサブステップ2.5)と、
液体供給管及び液戻り管と冷凍器との間の接続を切断し、油圧シリンダによりデータ採取パネルを押し動かして上に向かって移動させ、よって土壌体を押し動かして上に向かって移動させ、データ採取パネルが第1リード線孔にある平面位置に近い位置に押し動かされた時、土壌サンプル容器における第1リード線孔が位置する平面より上の土壌サンプルを除去し、その上温度データ線と温度採取手段のデータ線との間の接続を切断し、温度採取パネルを外し、第1リード線孔をプラスチック螺子により閉栓し、そして油圧シリンダを利用してデータ採取パネルを土壌サンプル容器の頂端までに押し続けて、土壌サンプルを全部取り除き、データ採取パネルの整理を行い、水分採取プロッブと塩分採取プロッブの検査を行い、検査完了後、油圧シリンダを制御することによりデータ採取パネルを土壌サンプル容器の底部位置に戻させる、というサブステップ2.6)と、
土壌サンプルを変更し、サブステップ1.2)〜1.4)及びステップ2)を繰り返し、別の土壌サンプルに対して試験を行い、その温度、水分、塩分、及び凍上率のデータの自動採取を行う、というサブステップ2.7)と、
と有する、試験を行うというステップ2)と、
単一試験における同じ時点で取得した同一輪径の温度監視データに対する選別を行い、その他のデータと大きい差異があるデータを取り除き、正確のデータに対して平均値をその時点でその位置での温度測定データとして求め、同じ平面上の異なる位置の温度の時間に伴う変化規則を、曲線図に作成し、同様な方法で塩分、水分、及び凍上についてもデータ処理を行う、試験データ処理というステップ3)と、
を含む、ことを特徴とするマルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置を用いて実験を行う方法。
A level is used to detect the location of the soil sample container to ensure that the soil sample container rests on the horizontal ground, the top lid is removed, the hydraulic control of the hydraulic system is activated, and the hydraulic cylinders The data collection panel is raised to the top end of the soil sample container by propelling and raising the collection panel, and the water collection probe and the salt collection probe provided on the data collection panel are inspected, and after the inspection is completed, the control to the hydraulic cylinder is performed. Sub-step 1.1) of returning the data collection panel to the bottom position of the soil sample container by means of attaching the freezer to the freezer base of the data collection panel and mounting the test equipment for inspection.
After the installation and inspection of sub-step 1.1) is completed, the soil sample container is filled layer by layer, and when the soil sample is filled parallel to the first lead hole of the soil sample container, the level is set. Measure the flatness of the plane filled with soil sample using, adjust the soil sample filling until the plane is horizontal, then install the temperature sampling panel in the soil sample container, and read the temperature data line as the first lead. Pull out from the wire hole and seal the gap of the first lead wire hole above it, control the height of the soil sample filled via the graduation line on the inner cylinder, and fill the soil sample to the position on the lower surface of the top lid. Then, measure the flatness of the soil sample plane using a level and adjust the soil sample plane until it is horizontal, then attach the top lid and use a horizontal tester to make the top lid horizontal. Sub-step 1.2) called soil sample filling, in which the displacement sampling device is mounted on the top surface of the top lid after measuring whether or not the top lid meets the required horizontal level.
After the soil sample filling in sub-step 1.2) is completed, a heat insulating cover is attached to the part extended from the upper lid of the refrigerator, and the inner tube of the refrigerator communicates with the refrigerator via the liquid supply pipe to freeze. The outer pipe of the refrigerator communicates with the refrigerator via the liquid return pipe.A manual adjustment valve is attached to one end of the liquid supply pipe and the liquid return pipe near the refrigerator, and a control valve is connected to one end near the refrigerator. Sub-step 1.3) of installing valves respectively, installing flowmeters between the manual adjusting valve and the control valve, and connecting a cryotube.
The temperature sampling element is connected to the data line of the temperature sampling means via the temperature data line, the salt sampling element is connected to the data line of the salt sampling means via the salt data line, and the moisture sampling element is connected to the moisture data line. Sub-step 1.4) of connecting to the data line of the water sampling means via the
Step 1) of exam preparation with
Sub-step 2.1) of starting the refrigeration equipment of the refrigerator and reducing the temperature of the medium to -30°C.
1. Sub-step of opening the control valve and the manual adjustment valve in the liquid supply pipe and the liquid return pipe, respectively, and then starting the pumping device of the refrigerator, and controlling the flow rate of the medium by the manual adjustment valve based on the flow meter. 2) and
A sub-step of activating temperature sampling means, moisture sampling means and salt sampling means, automatically sampling temperature, moisture and salt data of the soil sample and manually sampling the freezing rate of the soil sample using the displacement sampling device. 2.3),
When the values of the temperature data collected by the temperature collection means become similar in three consecutive times, the soil sample becomes in a steady freezing state, stops pumping the medium and stops the data collection system, Sub-step 2.4)
The medium is heated to 40° C. and pumped using the heating equipment of the refrigerator, forced thawing is performed on the frozen soil sample, and the thawing status is monitored using the temperature sampling means, and the temperature of the soil sample is checked. When the temperature reaches 0°C or higher, the thawing is terminated, the control valve is closed to stop the circulation of the medium, and sub-step 2.3) is repeated in the process of thawing the soil sample, and the temperature, water content, salt content, and freezing of the soil sample are frozen. Substep 2.5) of automatically collecting rate data respectively,
Disconnect the connection between the liquid supply pipe and liquid return pipe and the refrigerator, and push the data collection panel by the hydraulic cylinder to move it upward, thus pushing the soil body to move it upward, When the data collection panel is pushed to a position close to the plane position in the first lead hole, the soil sample above the plane in which the first lead hole is located in the soil sample container is removed, and the temperature data line Disconnecting the data line of the temperature sampling means, disconnecting the temperature sampling panel, closing the first lead hole with a plastic screw, and using a hydraulic cylinder to connect the data sampling panel to the top of the soil sample container. Press and hold to remove all soil samples, arrange the data collection panel, inspect the water collection probe and the salt collection probe, and after the inspection is completed, control the hydraulic cylinder to move the data collection panel to the soil sample container. Sub-step 2.6) of returning to the bottom position of
Change the soil sample and repeat sub-steps 1.2) to 1.4) and step 2) to perform a test on another soil sample, and automatically collect temperature, moisture, salinity, and freezing rate data. Sub-step 2.7) of performing
And step 2) of conducting a test,
The temperature monitoring data of the same wheel diameter acquired at the same time point in a single test is selected, data having a large difference from other data is removed, and the average value for accurate data is taken as the temperature at that position at that time. Step 3 called test data processing, which is obtained as measurement data, and a change rule of temperature at different positions on the same plane with time is created in a curve diagram, and data processing is also performed for salinity, moisture, and freezing in the same manner. )When,
A method for performing an experiment using an experimental device for artificial formation freezing capable of multi-parameter dynamic sampling, which comprises:

上記実験装置を用いて実験を行う方法において、さらに、
前記サブステップ1.2)において、前記土壌サンプルの土質は、粘土と、砂土と、砂質粘土との中の1つであり、前記土壌サンプルの含水率は、0〜40%であり、好ましくは、20-40%であり、
前記サブステップ1.2)において、前記土壌サンプルを調製するための水溶液の塩分含有量は、1%〜3%であり、
前記サブステップ1.3)において、温度採取手段の測定時間間隔は、10〜60minであり、水分採取手段及び塩分採取手段の測定時間間隔は、30〜60minであり、変位採取装置のデータ採取時間間隔は、30〜60minであり、
前記サブステップ2.6)において、油圧シリンダの毎回の押動かし高さは、5〜20cmである。
In the method of performing an experiment using the above-mentioned experimental device, further,
In sub-step 1.2), the soil sample has a soil quality of one of clay, sandy soil, and sandy clay, and the soil sample has a water content of 0 to 40%. Preferably, it is 20-40%,
In sub-step 1.2), the salt content of the aqueous solution for preparing the soil sample is 1% to 3%,
In the sub-step 1.3), the measurement time interval of the temperature sampling means is 10 to 60 min, the measurement time interval of the moisture sampling means and the salt sampling means is 30 to 60 min, and the data sampling time of the displacement sampling device is The interval is 30-60 min,
In the sub-step 2.6), the pushing height of the hydraulic cylinder each time is 5 to 20 cm.

分析からわかるように、本発明は、マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置及び実験方法が開示されている。当該実験装置は、土壌サンプル容器と、データ採取システムと、油圧システムと、凍結システムと、を備え、人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍でき、凍結過程において土壌サンプルの水分、塩分、温度、及び変位などの複数のパラメーターのデータを動的採取可能である。当該実験装置は、近海塩漬地層凍結の試験環境を模擬でき、塩漬凍土の凍結規則への研究に用いられ、近海塩漬地層凍結の方案の設計及び施工に参照を提供できる。 As can be seen from the analysis, the present invention discloses an experimental formation and experimental method for artificial formation freezing that enables multi-parameter dynamic sampling. The experimental apparatus includes a soil sample container, a data collection system, a hydraulic system, and a freezing system, and can freeze or forcibly defrost the soil sample in the artificial stratum, and the water content, salt content, and temperature of the soil sample in the freezing process. It is possible to dynamically collect data of a plurality of parameters such as the displacement and the displacement. The experimental device can simulate the test environment of salt seafloor formation freezing, can be used to study the freezing rules of salted frozen soil, and can provide a reference to the design and construction of the salt seafloor freezing plan.

本願の一部となる明細書の図面は、本発明への更なる理解を提供するためである。本発明の模式的な実施例及びその説明は、本発明への解釈のためであり、本発明に不適当な限定とはならない。
本発明一実施例の構成の模式図。 本発明一実施例の上蓋の模式平面図。 本発明一実施例の筒体の模式正面図。 本発明一実施例の底板の模式平面図。 本発明一実施例のデータ採取パネルの模式平面図。 本発明一実施例の温度採取パネルの模式平面図。 本発明一実施例の変位採取装置の構成の模式図。 本発明一実施例の冷凍器の構成の模式図。 本発明一実施例の塩分採取素子と水分採取素子の組み立ての模式図。 図1のA箇所の拡大模式図。 図1のB箇所の拡大模式図。
The drawings in the specification, which is a part of the present application, are for the purpose of providing a further understanding of the present invention. The schematic examples of the present invention and the description thereof are for the purpose of interpreting the present invention and do not constitute an inappropriate limitation to the present invention.
The schematic diagram of the structure of one Example of this invention. FIG. 3 is a schematic plan view of an upper lid according to an embodiment of the present invention. The model front view of the cylinder of one Example of this invention. The schematic plan view of the bottom plate of one Example of this invention. 1 is a schematic plan view of a data collection panel according to an embodiment of the present invention. The schematic plan view of the temperature collection panel of one Example of this invention. The schematic diagram of the structure of the displacement sampling device of one Example of this invention. The schematic diagram of the structure of the refrigerator of one Example of this invention. FIG. 3 is a schematic view of assembling a salt collecting element and a water collecting element according to an embodiment of the present invention. The enlarged schematic diagram of the A location of FIG. FIG. 2 is an enlarged schematic view of portion B in FIG. 1.

以下、図面を参照して実施例を用いて本発明を詳しく説明する。各例示は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するように提供されている。実際には、本発明の範囲または精神を逸脱しない場合、本発明において変更及び変形を行うことができるのは、当業者にとって明らかである。例えば、1つの実施例の一部として示される又は説明される特徴は、更なる実施例を生じるように、他の実施例に用いることができる。したがって、本発明は、請求の範囲及びその同等物の範囲内に所属する上記のような変更及び変形を含むことが望ましい。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. In fact, it will be apparent to those skilled in the art that changes and modifications can be made in the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. For example, features illustrated or described as part of one embodiment, can be used on another embodiment to yield a still further embodiment. Therefore, it is desirable that the present invention include the modifications and variations described above that fall within the scope of the claims and their equivalents.

本発明の説明において、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「中」、「底」等の用語が示した方位又は位置関係は、附図に基づいて示された方位又は位置関係であり、ただ本発明を説明しやすくさせるためであり、本発明が特定の方位で構成又は操作されなければならないことを求めないので、本発明への限定と理解することができない。本発明において使用される用語である「連接」、「接続」、「設ける」は広義に理解すべきであり、例えば、固結でも、着脱可能な接続でもよい、直接連接でも、中間部材を介して間接連接でもよい、有線接続、無線接続でも、無線通信信号接続でもよい。当業者は、具体的な状況に応じて上記用語の具体的な意味を理解することができる。 In the description of the present invention, “vertical direction”, “horizontal direction”, “top”, “bottom”, “front”, “rear”, “left”, “right”, “vertical”, “horizontal”, “top” ”, “middle”, “bottom”, and other terms indicate the azimuth or positional relationship based on the attached drawings, and are merely for facilitating the description of the present invention. It is not to be understood as a limitation to the present invention as it does not require that it be configured or operated in a particular orientation. The terms "connecting", "connection", and "providing" used in the present invention should be understood in a broad sense, and may be, for example, solidification, detachable connection, direct connection, or intermediate member. Indirect connection, wired connection, wireless connection, or wireless communication signal connection may be used. Those skilled in the art can understand the specific meanings of the above terms according to the specific circumstances.

図1〜図11に示すように、本発明の実施例によれば、人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍でき、凍結過程において土壌サンプルの水分、塩分、温度、及び変位等の複数のパラメーターのデータを動的採取可能であるマルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置が提供されている。実験装置は、。当該実験装置は、土壌サンプル容器1と、データ採取システム2と、凍結システム4と、を含んでいる。 As shown in FIGS. 1 to 11, according to the embodiment of the present invention, a soil sample in an artificial formation can be frozen or forcibly thawed, and a plurality of parameters such as water content, salt content, temperature, and displacement of the soil sample in the freezing process. An experimental apparatus for artificial stratification freezing is provided that can dynamically collect the data of the above. The experimental equipment is. The experimental device includes a soil sample container 1, a data collection system 2, and a freezing system 4.

土壌サンプル容器1は、中空の円柱体構造であり、上蓋11と、筒体12と、底板13と、を有する。底板13は、筒体12の底端に固結され、上蓋11は、筒体12の頂端に載置され、上蓋11、筒体12、及び底板13により、1つのチャンバーを形成するように囲まれる。上蓋11は、土壌サンプルを覆うことに用いられ、上下移動可能である。上蓋11の円心箇所には、中心孔113が設けられ、筒体12の側壁には、複数の第1リード線孔124が設けられている。 The soil sample container 1 has a hollow columnar structure, and has an upper lid 11, a cylindrical body 12, and a bottom plate 13. The bottom plate 13 is fixed to the bottom end of the tubular body 12, the upper lid 11 is placed on the top end of the tubular body 12, and is surrounded by the upper lid 11, the tubular body 12, and the bottom plate 13 so as to form one chamber. Be done. The upper lid 11 is used to cover the soil sample and can move up and down. A central hole 113 is provided at the center of the upper lid 11, and a plurality of first lead wire holes 124 are provided on the side wall of the cylindrical body 12.

データ採取システム2は、データ採取パネル21と、水分採取手段25と、塩分採取手段26と、を有し、データ採取パネル21は、チャンバー内に水平に設けられ、チャンバーを第1収容空間15と第2収容空間16とに画分する。第1収容空間15は、第2収容空間16の上方に位置し、土壌サンプルを収容することに用いられる。データ採取パネル21には、複数の塩分採取素子213と複数の水分採取素子214が設けられている。水分採取手段25は、水分採取素子214により土壌サンプルの水分データを動的採取する。塩分採取手段26は、塩分採取素子213により土壌サンプルの塩分データを動的採取する。データ採取パネル21は、筒体12内に上下移動可能である。 The data collecting system 2 has a data collecting panel 21, a water collecting means 25, and a salt collecting means 26. The data collecting panel 21 is horizontally provided in the chamber, and the chamber is defined as the first accommodation space 15. The second storage space 16 is fractionated. The first storage space 15 is located above the second storage space 16 and is used to store the soil sample. The data collection panel 21 is provided with a plurality of salt collection elements 213 and a plurality of water collection elements 214. The moisture sampling means 25 dynamically collects the moisture data of the soil sample by the moisture sampling element 214. The salt collecting means 26 dynamically collects the salt data of the soil sample by the salt collecting element 213. The data collection panel 21 can move up and down in the cylindrical body 12.

凍結システム4は、冷凍機41と、液体供給管42と、液戻り管43と、冷凍器44と、を有し、冷凍器44は、第1収容空間15の土壌サンプル内に鉛直に設けられ、冷凍器44の底端は、データ採取パネル21に接続され、冷凍器44の頂端は、中心孔113を通して土壌サンプル容器1の外部に延出し、冷凍機は、それぞれに液体供給管42と液戻り管43とを介して冷凍器44の頂端に連接され、低温又は高温媒体を生成してポンプ輸送することに用いられる。冷凍機41、液体供給管42、冷凍器44、液戻り管43、及び冷凍機が順に連通して媒体の循環回路を形成する。冷凍器44は、土壌サンプルを凍結又は強制解凍することができる。 The freezing system 4 has a refrigerator 41, a liquid supply pipe 42, a liquid return pipe 43, and a refrigerator 44, and the refrigerator 44 is provided vertically in the soil sample of the first accommodation space 15. The bottom end of the refrigerator 44 is connected to the data collection panel 21, the top end of the refrigerator 44 extends to the outside of the soil sample container 1 through the central hole 113, and the refrigerator has a liquid supply pipe 42 and a liquid supply pipe 42, respectively. It is connected to the top end of the refrigerator 44 via the return pipe 43 and is used to generate and pump a low temperature or high temperature medium. The refrigerator 41, the liquid supply pipe 42, the refrigerator 44, the liquid return pipe 43, and the refrigerator communicate in order to form a medium circulation circuit. The freezer 44 can freeze or force thaw the soil sample.

具体的に、冷凍機41は、媒体の温度を低下又は上昇させ、液体供給管42を介して冷凍器44に媒体をポンプ輸送させる。冷凍器44は、土壌サンプルと熱交換を行い、さらに土壌サンプルを凍結又は強制解凍することができる。熱交換が完成した媒体は、液戻り管43を介して冷凍機41に戻り、循環を完成させる。土壌サンプルが凍結又は強制解凍される過程で、土壌サンプルに設けられた水分採取素子214と塩分採取素子213は、土壌サンプルの水分と塩分のデータを動的採取し、データをそれぞれに水分採集採取手段25と塩分採取手段26に伝送し、パソコンによりデータ処理を行い、規則に従って曲線図を作成し、塩漬凍土の凍結規則を研究することに用いられ、近海塩漬地層凍結の方案の設計及び施工に参照を提供することができる。 Specifically, the refrigerator 41 lowers or raises the temperature of the medium and causes the refrigerator 44 to pump the medium via the liquid supply pipe 42. The freezer 44 exchanges heat with the soil sample, and can further freeze or thaw the soil sample. The medium that has completed heat exchange returns to the refrigerator 41 via the liquid return pipe 43 and completes circulation. During the process of freezing or forcibly thawing the soil sample, the water sampling element 214 and the salt sampling element 213 provided in the soil sample dynamically collect the water and salt content data of the soil sample, and collect the data respectively. It is transmitted to the means 25 and the salt collecting means 26, data processing is performed by a personal computer, a curve diagram is created according to the rule, and it is used for studying the freezing rule of the salted frozen soil. References can be provided for construction.

更に、図2に示すように、上蓋11は、環状構造であり、内層カバープレート111と外層カバープレート112とを組み合せてなり、内層カバープレート111は、プラスチックの材質であり、外層カバープレート112は、金属の材質であり、外層カバープレート112は、内層カバープレート111の上表面に設けられ、内層カバープレート111の下表面は、土壌サンプルに接触する。好ましくは、内層カバープレート111は、複数の扇形環状内板により接続されてなり、2枚の扇形環状内板の接続箇所には、それぞれ上方に延びる凸縁114が設けられ、凸縁114は、外層カバープレート112の上方に延び、凸縁114には、それぞれ複数のボルト穴が設けられ、複数の第1ボルト115は、複数のボルト穴を通して複数の扇形環状内板を順次に接続する。着脱を便利になり、また上蓋11の取り付けに起因する土壌サンプルに対する干渉を減少させるために、内層カバープレート111は、2枚の扇形環状内板から構成される。好ましくは、外層カバープレートは、複数の扇形環状外板から構成され、複数の扇形環状内板の上表面には、それぞれ扇形環状溝が設けられ、複数の扇形環状外板は、扇形環状溝内に嵌入される。好ましくは、内層カバープレート111は、ポリ塩化ビニールの材質であり、ポリ塩化ビニールの最低温度耐性は、-40℃に達し、よい保温効果がある。外層カバープレート112は、アルミニウム合金の材質であり、アルミニウム合金は、よい変形抵抗能力があり、より小さい密度があり、また加工プロセスが簡単である。好ましくは、凸縁114のそれぞれには、3つの第1ボルト115が設けられている。好ましくは、上蓋11は、2枚の扇形環状の内層カバープレート111から構成される。上蓋11の着脱を便利になり、ハンドル118による次の素子取り付けの不便に起こすことを防止するために、好ましくは、扇形環状外板ごとには、それぞれ第1溝117が設けられ、第1溝117内には、ハンドル118が設けられ、ハンドル118は、扇形環状外板に回動接続され、ハンドル118は、非使用時に、第1溝117に水平に設置され、第1溝117内には、上蓋11の水平度を測定するための水平テスタ116が更に設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, the upper lid 11 has an annular structure and is formed by combining an inner layer cover plate 111 and an outer layer cover plate 112. The inner layer cover plate 111 is made of a plastic material, and the outer layer cover plate 112 is The outer cover plate 112, which is made of metal, is provided on the upper surface of the inner cover plate 111, and the lower surface of the inner cover plate 111 contacts the soil sample. Preferably, the inner layer cover plate 111 is connected by a plurality of fan-shaped annular inner plates, and at the connecting points of the two fan-shaped annular inner plates, convex edges 114 extending upward are provided respectively, and the convex edges 114 are The convex edge 114 is provided with a plurality of bolt holes, which extend above the outer layer cover plate 112, and the plurality of first bolts 115 sequentially connect the plurality of fan-shaped annular inner plates through the plurality of bolt holes. The inner cover plate 111 is composed of two fan-shaped inner plates in order to facilitate the attachment/detachment and reduce the interference with the soil sample due to the attachment of the top lid 11. Preferably, the outer layer cover plate is composed of a plurality of fan-shaped outer plates, each fan-shaped outer plate is provided with a fan-shaped annular groove on the upper surface, and the plurality of fan-shaped outer plates are arranged in the fan-shaped annular groove. Is inserted into. Preferably, the inner cover plate 111 is made of polyvinyl chloride, and the minimum temperature resistance of polyvinyl chloride reaches −40° C., which has a good heat retaining effect. The outer cover plate 112 is made of aluminum alloy, which has good deformation resistance ability, smaller density, and simple processing process. Preferably, each convex edge 114 is provided with three first bolts 115. Preferably, the upper lid 11 is composed of two fan-shaped inner layer cover plates 111. In order to facilitate the attachment/detachment of the upper lid 11 and to prevent the inconvenience of the next element attachment by the handle 118, preferably, each fan-shaped outer plate is provided with a first groove 117, respectively. A handle 118 is provided in 117, and the handle 118 is rotatably connected to a fan-shaped annular outer plate. The handle 118 is installed horizontally in the first groove 117 when not in use, and is disposed in the first groove 117. A horizontal tester 116 for measuring the levelness of the upper lid 11 is further provided.

好ましくは、図10に示すように、上蓋11の外周には、土壌サンプル温度の流失を防止するように、上蓋11と筒体12との間の隙間をシールする2つの第1シールリング119が設けられている。 Preferably, as shown in FIG. 10, on the outer periphery of the upper lid 11, two first seal rings 119 that seal the gap between the upper lid 11 and the cylindrical body 12 are provided so as to prevent the soil sample temperature from flowing away. It is provided.

更に、図3に示すように、筒体12は、外筒121と、外筒121の内側に設けられる内筒122と、を備え、外筒121の内壁は、内筒122の外壁と接触し、内筒122は、プラスチックの材質であり、外筒121は、金属の材質であり、外筒121の外壁には、複数の環状の補強リブ123が配設されている。ここで、外筒121の中央部に位置する1つの補強リブ123には、同一の高さで複数の円形の第2溝125が等間隔に設けられ、4つの第2溝125が設けられていることが好ましい。第1リード線孔124は、第2溝125内に設けられ、第1リード線孔124のそれぞれは、外筒121の中央部に位置する補強リブ123と、外筒121と、内筒122と、を貫通する。第1リード線孔124の内壁には、プラスチック螺子126を取り付け可能になるようにねじ山が設けられている、プラスチック螺子126は、螺杆と、十字形溝付きの円柱形端部と、から構成され、円柱形端部の寸法は、第2溝125の開口よりもやや小さく、内筒122は、プラスチック螺子126によって外筒121の内壁に固定されている。このように設置することにより、データ採取パネル21が土壌サンプルを押し動かして上方に移動させる過程における内筒122の移動を防止することができる。内筒122の内壁には、土壌サンプルの充填量を制御するための縦方向の目盛線が設けられている。内筒122における底端に近接する内壁には、耐荷重リング128が設けられ、耐荷重リング128は、データ採取パネル21を位置決めするとともに耐荷重を補助するように、データ採取パネル21に係合されている。このように、下移の過程でデータ採取パネル21の下移量が過大になることを防止し、試験の過程で油圧シリンダ33の耐荷重を補助することができる。好ましくは、補強リブ123は、3本設けられ、それぞれ外筒121の頂端、底端、中央部に設けられている。好ましくは、内筒122は、ポリ塩化ビニールの材質であり、外筒121は、ステンレスの材質である。筒体12の底端に設けられる補強リブ123には、複数のねじ穴が縦方向に設けられ、複数の第2ボルト127は、筒体12を底板13に固結する。 Further, as shown in FIG. 3, the cylindrical body 12 includes an outer cylinder 121 and an inner cylinder 122 provided inside the outer cylinder 121, and an inner wall of the outer cylinder 121 contacts an outer wall of the inner cylinder 122. The inner cylinder 122 is made of a plastic material, the outer cylinder 121 is made of a metal material, and the outer wall of the outer cylinder 121 is provided with a plurality of annular reinforcing ribs 123. Here, a plurality of circular second grooves 125 having the same height are provided at equal intervals on one reinforcing rib 123 located in the center of the outer cylinder 121, and four second grooves 125 are provided. Is preferred. The first lead wire hole 124 is provided in the second groove 125, and each of the first lead wire hole 124 has a reinforcing rib 123 located in the central portion of the outer cylinder 121, an outer cylinder 121, and an inner cylinder 122. , Through. The inner wall of the first lead wire hole 124 is provided with a screw thread so that the plastic screw 126 can be attached. The plastic screw 126 includes a screw rod and a cylindrical end portion with a cross groove. The dimension of the cylindrical end is slightly smaller than the opening of the second groove 125, and the inner cylinder 122 is fixed to the inner wall of the outer cylinder 121 by the plastic screw 126. By installing in this way, it is possible to prevent the movement of the inner cylinder 122 in the process in which the data collection panel 21 pushes the soil sample to move it upward. The inner wall of the inner cylinder 122 is provided with vertical scale lines for controlling the filling amount of the soil sample. A load bearing ring 128 is provided on the inner wall of the inner cylinder 122 near the bottom end, and the load bearing ring 128 engages with the data collection panel 21 to position the data collection panel 21 and assist the load bearing. Has been done. In this way, it is possible to prevent the amount of downward movement of the data collection panel 21 from becoming excessive during the downward movement, and to assist the withstand load of the hydraulic cylinder 33 during the test. Preferably, three reinforcing ribs 123 are provided, and are provided at the top end, bottom end, and central portion of the outer cylinder 121, respectively. Preferably, the inner cylinder 122 is made of polyvinyl chloride and the outer cylinder 121 is made of stainless steel. A plurality of screw holes are provided in the vertical direction in the reinforcing rib 123 provided at the bottom end of the tubular body 12, and the plurality of second bolts 127 secure the tubular body 12 to the bottom plate 13.

近海塩漬地層凍結工程において、隣接した凍結管の配置間隔は、約1mであり、1本の凍結管が機能を果たす最大直径は、2mである。現場において1本の管の凍結過程を比較的に真実に再現するために、筒体12の直径は、実際工程との相似比により確定されるが、その相似比は、1〜20であってもよい。したがって、筒体12の内径は、0.1〜2mであり、相似モデル試験の効果を保証するとともに土工を交換して充填する仕事量を減少させるために、好ましくは、相似比は、2であり、対応的には、筒体12の内径は、1mである。筒体12の高さが測定素子の配置空間の要求を満たす必要があるとともに冷凍器44に機能を果たす十分な深さを提供する必要があるため、筒体12の深さは、0.5〜2mである。土工の掘削量を減少するとともに塩分採取素子213、水分採取素子214、及び温度採取素子231の配置難度を低下するために、筒体12の高さは、1mであることが好ましい。 In the near sea salted formation freezing step, the interval between adjacent frozen tubes is about 1 m, and the maximum diameter at which one frozen tube functions is 2 m. In order to reproduce the freezing process of a single pipe relatively accurately in the field, the diameter of the cylindrical body 12 is determined by the similarity ratio with the actual process, and the similarity ratio is 1 to 20. Good. Therefore, the inner diameter of the cylindrical body 12 is 0.1 to 2 m, and the similarity ratio is preferably 2 in order to ensure the effect of the similarity model test and reduce the work of exchanging earthwork. Yes, and correspondingly, the inner diameter of the cylindrical body 12 is 1 m. Since the height of the cylinder body 12 needs to satisfy the requirements for the space for arrangement of the measuring elements and to provide the refrigerator 44 with a sufficient depth to function, the depth of the cylinder body 12 is 0.5. ~2 m. In order to reduce the amount of excavation for earthwork and the difficulty of arranging the salt collecting element 213, the water collecting element 214, and the temperature collecting element 231, the height of the cylindrical body 12 is preferably 1 m.

更に、図4に示すように、底板13の円心箇所には、第2リード線孔131が設けられ、底板13の外縁には、第2ボルト127によって底板13を筒体12に接続するための複数のねじ穴が均等に設けられている。好ましくは、ねじ穴の数は、6つである。底板13には、凸台132が設けられ、その下表面に、径方向に沿って第1リード線溝134が設けられている。 Further, as shown in FIG. 4, a second lead wire hole 131 is provided at the center of the bottom plate 13, and the outer edge of the bottom plate 13 is connected to the cylindrical body 12 by the second bolt 127. Of the plurality of screw holes are evenly provided. Preferably, the number of screw holes is six. A convex base 132 is provided on the bottom plate 13, and a first lead wire groove 134 is provided on the lower surface thereof along the radial direction.

更に、図5に示すように、データ採取パネル21は、上層パネル215と下層パネル216から構成されている。上層パネル215は、プラスチックの材質であり、ポリ塩化ビニールの材質であることが好ましくい。下層パネル216は、金属の材質であり、アルミニウム合金の材質であることが好ましい。下層パネル216は、上層パネル215の下表面における円形溝内に嵌入され、データ採取パネル21には、第3リード線孔218が設けられている。上層パネル215の中心位置には、冷凍器44を取り付けるための冷凍器ベース219が設けられている。第2リード線溝211は、上層パネル215に径方向に沿って複数設けられ、4つがあり、且つ上層パネル215の円心を囲って均等分布されていることが好ましい。第2リード線溝211は、それぞれに直径が2cmである複数の素子配置孔212が設けられている。好ましくは、素子配置孔212は、5つがあり、且つ等間隔で分布されている。素子配置孔212には、それぞれに1つの塩分採取素子213と1つの水分採取素子214が設けられている。 Further, as shown in FIG. 5, the data collection panel 21 is composed of an upper layer panel 215 and a lower layer panel 216. The upper panel 215 is made of plastic, preferably polyvinyl chloride. The lower layer panel 216 is made of a metal material, preferably an aluminum alloy material. The lower layer panel 216 is fitted in a circular groove on the lower surface of the upper layer panel 215, and the data collection panel 21 is provided with a third lead wire hole 218. A refrigerator base 219 for attaching the refrigerator 44 is provided at the center of the upper panel 215. It is preferable that a plurality of second lead wire grooves 211 are provided in the upper panel 215 along the radial direction, and that there are four second lead wire grooves 211 and that they are evenly distributed around the circle center of the upper panel 215. The second lead wire groove 211 is provided with a plurality of element placement holes 212 each having a diameter of 2 cm. Preferably, there are five element placement holes 212 and they are distributed at equal intervals. The element placement hole 212 is provided with one salt collecting element 213 and one water collecting element 214, respectively.

図11に示すように、上層パネル215の外縁には、複数の第2シールリング217が設けられている。好ましくは、第2シールリング217は、2つがある。このように設置することにより、データ採取パネル21と内筒122との間に隙間が存在しないことを確保することができ、また凍結実験の過程で土壌サンプルが隙間から落ちて実験効果に影響を与えることを防止することができる。 As shown in FIG. 11, a plurality of second seal rings 217 are provided on the outer edge of the upper layer panel 215. There are preferably two second seal rings 217. By installing in this way, it is possible to ensure that there is no gap between the data collection panel 21 and the inner cylinder 122, and the soil sample falls through the gap during the freezing experiment, affecting the experimental effect. It is possible to prevent giving.

図9に示すように、塩分採取素子213は、塩分採取プロッブ220と、素子ベース221と、塩分データ線222とからなり、塩分採取プロッブ220は、土壌サンプルに埋設され、素子ベース221を介して素子配置孔212内に固設されている。塩分採取プロッブ220は、素子ベース221を通して塩分データ線222に接続される。水分採取素子214は、水分採取プロッブ223と、素子ベース221と、水分データ線224とからなり、水分採取プロッブ223は、土壌サンプルに埋設され、素子ベース221を介して素子配置孔212内に固設されている。水分採取プロッブ223は、素子ベース221を通して水分データ線224に接続されている。 As shown in FIG. 9, the salt collecting element 213 includes a salt collecting probe 220, an element base 221, and a salt data line 222. The salt collecting probe 220 is embedded in a soil sample and is inserted through the element base 221. It is fixed in the element placement hole 212. The salt collection probe 220 is connected to the salt data line 222 through the element base 221. The moisture sampling element 214 includes a moisture sampling probe 223, an element base 221, and a moisture data line 224. The moisture sampling probe 223 is embedded in a soil sample, and is fixed in the element placement hole 212 via the element base 221. It is set up. The moisture sampling probe 223 is connected to the moisture data line 224 through the element base 221.

好ましくは、素子ベース221は半円形構造であり、塩分採取素子213の素子ベース221は、水分採取素子214の素子ベース221と組み合せて円形構造が形成されて素子配置孔212の形状と合っている。 Preferably, the element base 221 has a semi-circular structure, and the element base 221 of the salt collection element 213 is combined with the element base 221 of the moisture collection element 214 to form a circular structure, which matches the shape of the element placement hole 212. ..

塩分データ線222と水分データ線224とは、それぞれ第2リード線溝211内に設けられ、且つ、第3リード線孔218、第2収容空間16及び第2リード線孔131を順に通して筒体12の外部に引き出されている。塩分データ線222は、塩分採取手段26のデータ線に接続され、水分データ線は、水分採取手段25のデータ線に接続されている。ここで、第2収容空間16内における塩分データ線222と水分データ線224とは、それぞれスプリングケ−ブルで設けられる。このように設置することにより、塩分データ線222及び水分データ線224の引き抜き抵抗力を高めることができるとともに、データ採取パネル21の完全性を保証することができるので、再利用率を高めた。 The salinity data line 222 and the moisture data line 224 are provided in the second lead wire groove 211, respectively, and pass through the third lead wire hole 218, the second accommodating space 16, and the second lead wire hole 131 in this order to form a cylinder. It is pulled out of the body 12. The salt data line 222 is connected to the data line of the salt sampling means 26, and the moisture data line is connected to the data line of the moisture sampling means 25. Here, the salt data line 222 and the moisture data line 224 in the second storage space 16 are provided by spring cables. By installing in this way, the withdrawal resistance of the salinity data line 222 and the moisture data line 224 can be enhanced, and the integrity of the data collection panel 21 can be guaranteed, thus increasing the reuse rate.

水分採取素子214は、素子ベース221の直径が素子配置孔212より小さい水分測定手段(即ち素子ベース221の直径が2cmより小さい)を採用することができる。水分採取手段25は、データ採取の便利性及び低温環境への適応性を考慮して、TDR3000水分速度測定装置であることが好ましい。TDR3000水分速度測定装置は、シリアル通信インターフェースを介してパソコンに接続され、水分データへの自動採取を実現することができる。採取温度としては、凍結実験の温度要求を満たすように、-40〜70℃の範囲である。 The moisture sampling element 214 can employ a moisture measuring means in which the diameter of the element base 221 is smaller than the element arrangement hole 212 (that is, the diameter of the element base 221 is smaller than 2 cm). The moisture sampling means 25 is preferably a TDR3000 moisture velocity measuring device in consideration of convenience of data sampling and adaptability to a low temperature environment. The TDR3000 moisture velocity measuring device is connected to a personal computer through a serial communication interface, and can automatically obtain moisture data. The sampling temperature is in the range of -40 to 70°C so as to satisfy the temperature requirement of the freezing experiment.

塩分採取素子213は、素子ベース221の直径が素子配置孔212より小さい塩分測定手段(即ち素子ベース221の直径が2cmより小さい)を採用することができる。塩分採取手段26は、データ採取の便利性を考慮して、TZS−EC塩分含有量採取手段であることが好ましくい。TZS−EC塩分含有量採取手段は、複数点の塩分データの採取を実現するように、パソコンに接続されていることができる。 The salt collecting element 213 can employ a salt measuring means in which the diameter of the element base 221 is smaller than the element arrangement hole 212 (that is, the diameter of the element base 221 is smaller than 2 cm). The salt collecting means 26 is preferably a TZS-EC salt content collecting means in consideration of the convenience of data collection. The TZS-EC salt content sampling means can be connected to a personal computer so as to realize sampling of salt data at a plurality of points.

更に、データ採取システム2は、温度採取パネル23を更に備えている。図6に示すように、温度採取パネル23は、第1収容空間15の中央部における土壌サンプルに水平に設けられている。温度採取パネル23は、内円環232と、外円環233と、複数本の鋼ストランド234とから構成され、鋼ストランド234は、それぞれ内円環232と外円環233に接続されている。鋼ストランド234は、放射状に均等分布に6本設けられていることが好ましい。鋼ストランド234は、それぞれに複数の温度採取素子231が均等に設けられ、温度採取素子231のそれぞれは、1箇所の温度を採取することができる。このように、異なる位置の温度データの採取を実現した。同一な輪径における測点の正常データに対して平均値を取る方法でデータの精確度を高める。温度採取素子231のそれぞれは、温度データ線235に接続され、外円環233の外縁には、第3リード線溝236が設けられ、温度データ線235は、第3リード線溝236内に設けられ、全ての温度採取データ線は、集約された後第1リード線孔124に入り、第1リード線孔124を介して温度データ採取手段のデータ線に接続されている。集約された際に、スプリングワイヤースリーブ237は、全ての温度採取データ線の外部に配設される。温度採取データ線は、第1リード線孔124を通した後温度データ採取手段のデータ線に接続され、温度採取手段24は、温度採取素子231により土壌サンプルの温度データを動的採取し、温度採取パネル23は、筒体12内に上下移動可能であり、スプリングワイヤースリーブ237の設置により、温度データ線235の引き抜き抵抗力を高めることができるとともに、温度採取パネル23の完全性を保証することができるので、再利用率を高めた。温度採取素子231は、コンスタンタンと銅線とから製作される熱電対であることが好ましい。 Furthermore, the data collection system 2 further includes a temperature collection panel 23. As shown in FIG. 6, the temperature sampling panel 23 is horizontally provided on the soil sample in the central portion of the first accommodation space 15. The temperature collection panel 23 includes an inner ring 232, an outer ring 233, and a plurality of steel strands 234, and the steel strands 234 are connected to the inner ring 232 and the outer ring 233, respectively. It is preferable that six steel strands 234 are provided radially evenly. Each of the steel strands 234 is evenly provided with a plurality of temperature sampling elements 231, and each of the temperature sampling elements 231 can sample the temperature at one location. In this way, it was possible to collect temperature data at different positions. The accuracy of the data is improved by taking the average value of the normal data of the measuring points at the same wheel diameter. Each of the temperature sampling elements 231 is connected to a temperature data line 235, a third lead wire groove 236 is provided on the outer edge of the outer ring 233, and the temperature data line 235 is provided in the third lead wire groove 236. All the temperature sampling data lines are put into the first lead wire hole 124 after being aggregated, and are connected to the data line of the temperature data collecting means through the first lead wire hole 124. When aggregated, the spring wire sleeve 237 is located outside all temperature sampling data lines. The temperature collecting data line is connected to the data line of the temperature data collecting means after passing through the first lead wire hole 124, and the temperature collecting means 24 dynamically collects the temperature data of the soil sample by the temperature collecting element 231 and The sampling panel 23 can be moved up and down in the cylindrical body 12, and by installing the spring wire sleeve 237, the pulling resistance of the temperature data line 235 can be increased and the integrity of the temperature sampling panel 23 can be guaranteed. As a result, the reuse rate has been increased. The temperature sampling element 231 is preferably a thermocouple made of constantan and copper wire.

更に、当該実験装置は、油圧制御装置31と、オイルパイプ32と、油圧シリンダ33とからなる油圧システム3を更に備えている。オイルパイプ32は、第1リード線溝134から土壌サンプル容器1の外部に引き出されて油圧制御装置31に連通されている。油圧制御装置31は、オイルパイプ32を介して油圧シリンダ33に給油するものである。複数の油圧シリンダ33は、第2収容空間16内に設けられている。油圧シリンダ33の頂端は、データ採取パネル21に当接されている。油圧制御装置31は、オイルパイプ32によって、データ採取パネル21の昇降を押し動かすことができるように、油圧シリンダ33の昇降を制御することができる。 Furthermore, the experimental device further includes a hydraulic system 3 including a hydraulic control device 31, an oil pipe 32, and a hydraulic cylinder 33. The oil pipe 32 is drawn out of the soil sample container 1 from the first lead wire groove 134 and communicates with the hydraulic control device 31. The hydraulic control device 31 supplies oil to the hydraulic cylinder 33 via an oil pipe 32. The plurality of hydraulic cylinders 33 are provided in the second accommodation space 16. The top end of the hydraulic cylinder 33 is in contact with the data collection panel 21. The hydraulic control device 31 can control the lifting and lowering of the hydraulic cylinder 33 so that the oil pipe 32 can push and lift the data sampling panel 21.

油圧シリンダ33は、多段油圧シリンダ33であり、4つで設けられることが好ましい。多段油圧シリンダ33は、設置空間が比較的に狭くて、比較的に大きな推進高さを提供することができる。 The hydraulic cylinders 33 are multistage hydraulic cylinders 33, and preferably four hydraulic cylinders 33 are provided. The multi-stage hydraulic cylinder 33 has a relatively small installation space and can provide a relatively large propulsion height.

好ましくは、凸台132には、4つのシリンダ槽133が設けられ、油圧シリンダ33の底端は、それぞれにシリンダ槽133の内部に設けられている。シリンダ槽133の直径は、油圧シリンダ33の取り付け及び固定が便利になるために、油圧シリンダ33の底部の直径よりもやや大きい。これにより、凸台132は、油圧シリンダ33に大きい推進高さを提供することができる。 Preferably, the convex base 132 is provided with four cylinder tanks 133, and the bottom end of the hydraulic cylinder 33 is provided inside each of the cylinder tanks 133. The diameter of the cylinder tank 133 is slightly larger than the diameter of the bottom of the hydraulic cylinder 33 because the hydraulic cylinder 33 can be easily attached and fixed. Thereby, the convex base 132 can provide the hydraulic cylinder 33 with a large propulsion height.

更に、冷凍機41は、土壌サンプルを凍結又は強制解凍させる機能を実現するように、冷凍設備、加熱設備、及びポンプ輸送設備を有するものである。冷凍器44は、底端にネジ端部443が設けられ、ネジ端部443を介して冷凍器ベース219に螺接されている。冷凍器44は、ベース219に取り付けられた後、保温効果に影響を与えることを防止するとともに土壌サンプルが落ちることを防止するように、その底端にベース219が密接されている。冷凍器44の頂端は、中心孔113を通して上蓋11の外部に延出している。 Further, the refrigerator 41 has a freezing facility, a heating facility, and a pump transportation facility so as to realize a function of freezing or forcibly thawing the soil sample. The refrigerator 44 has a screw end 443 at the bottom end, and is screwed to the refrigerator base 219 via the screw end 443. After the refrigerator 44 is attached to the base 219, the base 219 is closely attached to its bottom end so as to prevent the heat insulating effect from being influenced and prevent the soil sample from falling. The top end of the refrigerator 44 extends to the outside of the upper lid 11 through the center hole 113.

図8に示すように、冷凍器44は、内管441と、内管441の外周に配設される外管442とからなるケーシング構造である。外管442の底端は、封止されている。内管441は、その底部が外管442の底部に連通され、その頂端が液体供給管42に連通されている。液戻り管43は、外管442の上段の側壁に接続されている。外管442の頂端には、外管442を閉栓するための突出円環444が設けられている。 As shown in FIG. 8, the refrigerator 44 has a casing structure including an inner pipe 441 and an outer pipe 442 arranged on the outer periphery of the inner pipe 441. The bottom end of the outer tube 442 is sealed. The inner pipe 441 has a bottom portion communicating with the bottom portion of the outer pipe 442 and a top end communicating with the liquid supply pipe 42. The liquid return pipe 43 is connected to the upper side wall of the outer pipe 442. A projecting ring 444 for closing the outer tube 442 is provided at the top end of the outer tube 442.

媒体は、冷凍器44において土壌サンプルと熱交換を行って、さらに土壌サンプルを凍結又は強制解凍させる。液体供給管42及び液戻り管43における冷凍機41に近い一端には、それぞれ液体供給管42と液戻り管43の開閉のための制御弁45が設けられ、液体供給管42及び液戻り管43における冷凍器44に近い一端には、それぞれ手動調整弁46が設けられ、液体供給管42及び液戻り管43には、それぞれ流量計47が設けられている。冷凍器44の上蓋11の外部に延出する部分には、保温カバー48が設けられ、上蓋11の移動に適応するために、保温カバー48が変形可能に設けられることが好ましい。媒体は、アルコールであることが好ましい。アルコールは、氷点が-117.3℃であり、沸点が78℃であるため、媒体の高温又は低温の要求を同時に満たすことができる。内管441と外管442は、両者とも赤銅パイプの材質であることが好ましい。赤銅パイプは、熱伝導性が良いであるため、土壌サンプルの凍結又は強制解凍を效率的に高めることができる。 The medium exchanges heat with the soil sample in the freezer 44, further freezing or forcibly thawing the soil sample. A control valve 45 for opening and closing the liquid supply pipe 42 and the liquid return pipe 43 is provided at one end of the liquid supply pipe 42 and the liquid return pipe 43 near the refrigerator 41, respectively. A manual adjustment valve 46 is provided at one end near the refrigerator 44, and a flow meter 47 is provided at each of the liquid supply pipe 42 and the liquid return pipe 43. A heat insulating cover 48 is provided on a portion of the refrigerator 44 which extends to the outside of the upper lid 11, and the heat insulating cover 48 is preferably deformable in order to adapt to the movement of the upper lid 11. The medium is preferably alcohol. Since alcohol has a freezing point of −117.3° C. and a boiling point of 78° C., it can simultaneously satisfy the high temperature or low temperature requirements of the medium. Both the inner tube 441 and the outer tube 442 are preferably made of a red copper pipe. Since the red copper pipe has good thermal conductivity, the freezing or forced thawing of the soil sample can be effectively enhanced.

近海塩漬地層凍結工程において、冷凍器の外径は、159mmである。冷凍器44の外径は、相似比により決定され、相似比は、1〜20であってもよい。対応的には、冷凍器の外管442の外径は、8〜159mmであってもよい。冷凍器44の相似比は、筒体12の相似比と一致すべきである。したがって、冷凍器44の相似比は、2である。対応的には、冷凍器44の外管442の外径は、80mmである。内管441の外径は、外管442の外径の√2/2倍である(即ち、内管441の外径は、56mmである)。 In the near sea salted formation freezing step, the outer diameter of the refrigerator is 159 mm. The outer diameter of the refrigerator 44 is determined by the similarity ratio, which may be 1-20. Correspondingly, the outer diameter of the outer tube 442 of the refrigerator may be 8 to 159 mm. The similarity ratio of the refrigerator 44 should match the similarity ratio of the cylinder 12. Therefore, the similarity ratio of the refrigerator 44 is 2. Correspondingly, the outer diameter of the outer tube 442 of the refrigerator 44 is 80 mm. The outer diameter of the inner pipe 441 is √2/2 times the outer diameter of the outer pipe 442 (that is, the outer diameter of the inner pipe 441 is 56 mm).

更に、当該実験装置は、変位採取装置27を更に備えている。2つの前記変位採取装置は、上蓋の上表面に対向に配置され、土壌サンプルの凍結過程において土壌サンプルの凍上作用による上蓋11の変位量の採取に用いるものであり、変位計271からのデータに対して平均値を取る方法で最終の凍上率を確定することができる。変位採取装置27は、図7に示すように、変位計271と、変位装置ベース272と、立柱274と、横梁275と、から構成される。立柱274は、変位装置ベース272を介して筒体12の頂端に設けられている。横梁275は、上蓋11と平行に設けられ、その一端が立柱274に配設されてノブボルト273により固定され、立柱274に沿って上下移動可能である。変位計271は、上蓋11の上表面に立設され、その底端が上蓋11の上表面に当接され、ノブボルト273によって横梁275の他端に固設されている。 Further, the experimental device further includes a displacement sampling device 27. The two displacement sampling devices are arranged opposite to each other on the upper surface of the upper lid, and are used for sampling the displacement amount of the upper lid 11 due to the frost heave action of the soil sample in the process of freezing the soil sample. On the other hand, the final frost heave rate can be determined by taking the average value. As shown in FIG. 7, the displacement sampling device 27 includes a displacement meter 271, a displacement device base 272, a vertical column 274, and a horizontal beam 275. The upright pillar 274 is provided at the top end of the cylindrical body 12 via the displacement device base 272. The horizontal beam 275 is provided parallel to the upper lid 11, one end of which is fixed to the upright column 274 and is fixed by the knob bolt 273, and is vertically movable along the upright column 274. The displacement meter 271 is erected on the upper surface of the upper lid 11, its bottom end is in contact with the upper surface of the upper lid 11, and is fixed to the other end of the horizontal beam 275 by a knob bolt 273.

好ましくは、変位装置ベース272は、ネオジウム鉄ボロン磁石から加工され、ネオジウム鉄ボロン磁石の超強い吸着力によって筒体12の頂端の外縁に吸着されている。このように設置することにより、横梁275及び変位計271の取り付け及び調整が便利になる。 Preferably, the displacement device base 272 is machined from a neodymium iron boron magnet and is attracted to the outer edge of the top end of the cylindrical body 12 by the super strong attraction force of the neodymium iron boron magnet. This installation makes it convenient to attach and adjust the cross beam 275 and the displacement gauge 271.

本発明には、マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置を用いて人工地層凍結を行う実験方法がさらに開示されている。当該実験方法は、
水準器を用いて土壌サンプル容器1の設置場所について検出を行って、土壌サンプル容器1が水平の地面に置かれることを確保し、上蓋11を外し、油圧システム3の油圧制御装置31を起動し、油圧シリンダ33がデータ採取パネル21を推進して上昇させることによってデータ採取パネル21を土壌サンプル容器1の頂端に上昇させ、且つデータ採取パネル21に設けられる水分採取プロッブ223及び塩分採取プロッブ220を検査し、検査完了後、油圧シリンダ33への制御によってデータ採取パネル21を土壌サンプル容器1の底部位置に戻させ、冷凍器44をデータ採取パネル21の冷凍器ベース219に取り付ける、試験設備を装着して検査するというサブステップ1.1)と、
サブステップ1.1)の装着と検査が完了後、土壌サンプルを土壌サンプル容器1に層ごとに充填させ、土壌サンプルが土壌サンプル容器1の第1リード線孔124と平行に充填された時に、水準器を用いて土壌サンプルが充填された平面の平坦度を測定し、土壌サンプル充填を、その平面が水平になるまで調整し、その後温度採取パネル23を土壌サンプル容器1内に取り付け、温度データ線235を第1リード線孔124から引き出し、その上第1リード線孔124の隙間をエポキシ樹脂で密封させ、内筒122上の目盛線を介して充填された土壌サンプルの高さを制御し、上蓋11の下表面にある位置まで土壌サンプル充填を続け、水準器を用いて土壌サンプル平面の平坦度を測定し、土壌サンプル平面を、その平面が水平になるまで調整し、それで上蓋11を取り付け、水平テスタ116を使用して上蓋11が水平になるかどうかを測定し、上蓋11が要求された水平を満たした後、変位採取装置27を上蓋11の上表面に取り付ける、土壌サンプル充填というサブステップ1.2)と、
サブステップ1.2)における土壌サンプル充填完了後、冷凍器44の上蓋11から延出される部分には、保温カバー48を取り付け、冷凍器44の内管441は、液体供給管42を介して冷凍機41に連通し、冷凍器の外管442は、液戻り管43を介して冷凍機41に連通し、液体供給管42及び液戻り管43における冷凍器44に近い一端には、手動調整弁46をそれぞれ取り付け、冷凍機41に近い一端には、制御弁45をそれぞれ取り付け、手動調整弁46と制御弁45の間には、流量計47をそれぞれ取り付ける、凍結管を接続するというサブステップ1.3)と、
温度採取素子231を、温度データ線235を介して温度採取手段24のデータ線に接続し、塩分採取素子213を、塩分データ線222を介して塩分採取手段26のデータ線に接続し、水分採取素子214を、水分データ線224を介して水分採取手段25のデータ線に接続する、データ線を接続するというサブステップ1.4)と、
を有する試験準備というステップ1)と、
冷凍機の冷凍設備を起動し、媒体の温度を-30℃までに低下させる、というサブステップ2.1)と、
液体供給管42及び液戻り管43における制御弁45、手動調整弁46をそれぞれ開け、その後冷凍機41のポンプ輸送装置を起動し、流量計47に基づいて手動調整弁46により媒体の流量を制御する、というサブステップ2.2)と、
温度採取手段24、水分採取手段25及び塩分採取手段26を起動し、土壌サンプルの温度、水分及び塩分のデータをそれぞれ自動的に採取し、変位採取装置27を用いて土壌サンプルの凍上率を手動的に採取する、というサブステップ2.3)と、
温度採取手段24によって採取された温度データの値が3回で連続的に同様になると、土壌サンプルは、定常凍結状態になり、媒体のポンプ輸送を停止させる、というサブステップ2.4)と、
冷凍機41の加熱設備を用いて媒体が40℃まで加熱させ且つポンプ輸送し、凍結された土壌サンプルに対して強制解凍を行い、温度採取手段24を用いて解凍状況を監視し、土壌サンプルの温度が0℃以上になると解凍を終了させ、制御弁45を閉じて媒体の循環を停止させ、土壌サンプルが解凍される過程においてサブステップ2.3)を繰り返し、土壌サンプルの温度、水分、塩分、及び凍上率のデータをそれぞれ自動的に採取する、というサブステップ2.5)と、
液体供給管42及び液戻り管43と冷凍器44との間の接続を切断し、油圧シリンダ33によりデータ採取パネル21を押し動かして上に向かって移動させ、よって土壌体を押し動かして上に向かって移動させ、データ採取パネル21が第1リード線孔124にある平面位置に近い位置に押し動かされた時、土壌サンプル容器1における第1リード線孔124が位置する平面より上の土壌サンプルを除去し、その上温度データ線235と温度採取手段24のデータ線との間の接続を切断し、温度採取パネル23を外し、第1リード線孔124をプラスチック螺子126により閉栓し、そして油圧シリンダ33を利用してデータ採取パネル21を土壌サンプル容器1の頂端までに押し続けて、土壌サンプルを全部取り除き、データ採取パネル21の整理を行い、水分採取プロッブ223と塩分採取プロッブ220の検査を行い、検査完了後、油圧シリンダ33を制御することによりデータ採取パネル21を土壌サンプル容器1の底部位置に戻させる、というサブステップ2.6)と、
土壌サンプルを変更し、サブステップ1.2)〜1.4)及びステップ2)を繰り返し、全ての土壌サンプルが全部測定完了するまで、その温度、水分、塩分、及び凍上率のデータの自動採取を行う、というサブステップ2.7)と、
と有する、試験を行うというステップ2)と、
単一試験における同じ時点で取得した同一輪径の温度監視データに対する選別を行い、その他のデータと大きい差異があるデータを取り除き、残りの正確の温度データに対して平均値をその時点でその位置での温度測定データとして求め、同じ平面上の異なる位置の温度の時間に伴う変化規則を、曲線図に作成し、同様な方法で塩分、水分、及び凍上についてもデータ処理を行う、試験データ処理というステップ3)と、
を含む、マルチパラメータ動的採集可能な人工地層凍結の実験装置を用いて人工地層凍結を行う実験方法。データを整理することで、塩漬地層の凍結規則を総括し、塩漬地層凍結方法の施工凍結方案の設計に指導及びアドバイスを提出した。
The present invention further discloses an experimental method for performing artificial formation freezing using an artificial formation freezing experiment device capable of multi-parameter dynamic sampling. The experimental method is
A level is used to detect the installation location of the soil sample container 1 to ensure that the soil sample container 1 is placed on the horizontal ground, the top lid 11 is removed, and the hydraulic control device 31 of the hydraulic system 3 is activated. , The hydraulic cylinder 33 propels and raises the data collection panel 21 to raise the data collection panel 21 to the top end of the soil sample container 1, and the water collection probe 223 and the salt collection probe 220 provided on the data collection panel 21. After the inspection is completed, the data collection panel 21 is returned to the bottom position of the soil sample container 1 by controlling the hydraulic cylinder 33, and the refrigerator 44 is attached to the refrigerator base 219 of the data collection panel 21. And then inspect sub-step 1.1),
After the installation and inspection of sub-step 1.1) is completed, the soil sample is filled into the soil sample container 1 layer by layer, and when the soil sample is filled parallel to the first lead hole 124 of the soil sample container 1, The flatness of the plane filled with the soil sample is measured using a level, the soil sample filling is adjusted until the plane becomes horizontal, and then the temperature sampling panel 23 is mounted in the soil sample container 1 to obtain the temperature data. The wire 235 is drawn out from the first lead wire hole 124, the gap between the first lead wire hole 124 is sealed with epoxy resin, and the height of the soil sample filled through the graduation line on the inner cylinder 122 is controlled. , Continue filling the soil sample to a position on the lower surface of the top lid 11, measure the flatness of the soil sample plane using a level, and adjust the soil sample plane until the plane becomes horizontal. Mounting, measuring whether or not the upper lid 11 becomes horizontal using the horizontal tester 116, and after the upper lid 11 meets the required horizontal level, the displacement sampling device 27 is attached to the upper surface of the upper lid 11, which is called soil sample filling. Sub-step 1.2),
After the soil sample filling in sub-step 1.2) is completed, a heat insulating cover 48 is attached to a portion extended from the upper lid 11 of the freezer 44, and the inner pipe 441 of the freezer 44 is frozen via the liquid supply pipe 42. The freezer outer pipe 442 communicates with the refrigerator 41 via the liquid return pipe 43, and the liquid supply pipe 42 and the liquid return pipe 43 have one end near the refrigerator 44 with a manual adjustment valve. Sub-step 1 in which the control valves 45 are attached to one end of the refrigerator 41, the flow meters 47 are attached between the manual adjustment valve 46 and the control valve 45, and the freeze pipes are connected. .3),
The temperature collecting element 231 is connected to the data line of the temperature collecting means 24 via the temperature data line 235, and the salt collecting element 213 is connected to the data line of the salt collecting means 26 via the salt data line 222 to collect water. Sub-step 1.4) of connecting the element 214 to the data line of the water sampling means 25 via the water data line 224, and connecting the data line;
Step 1) of exam preparation with
Sub-step 2.1) of starting the refrigeration equipment of the refrigerator and reducing the temperature of the medium to -30°C.
The control valve 45 and the manual adjustment valve 46 in the liquid supply pipe 42 and the liquid return pipe 43 are opened, respectively, and then the pump transportation device of the refrigerator 41 is started, and the flow rate of the medium is controlled by the manual adjustment valve 46 based on the flow meter 47. Do sub-step 2.2)
The temperature sampling means 24, the water sampling means 25, and the salinity sampling means 26 are activated to automatically collect the temperature, moisture and salt content data of the soil sample, and the displacement sampling device 27 is used to manually determine the freezing rate of the soil sample. Sub-step 2.3), that is,
When the values of the temperature data collected by the temperature sampling means 24 become similar in three consecutive times, the soil sample is in a steady freezing state and the pumping of the medium is stopped, substep 2.4),
Using the heating equipment of the refrigerator 41, the medium is heated to 40° C. and pumped, and the frozen soil sample is forcibly thawed, and the thaw condition is monitored using the temperature sampling means 24 to check the soil sample. When the temperature becomes 0°C or higher, the thawing is terminated, the control valve 45 is closed to stop the circulation of the medium, and the sub-step 2.3) is repeated in the process of thawing the soil sample. , And sub-step 2.5) of automatically collecting frost heave rate data respectively, and
The connection between the liquid supply pipe 42 and the liquid return pipe 43 and the refrigerator 44 is cut off, and the hydraulic cylinder 33 pushes and moves the data collection panel 21 to move it upward, thus pushing and moving the soil body upward. The soil sample above the plane where the first lead hole 124 is located in the soil sample container 1 when the data collection panel 21 is pushed toward the position close to the plane position in the first lead hole 124. , The connection between the temperature data line 235 and the data line of the temperature sampling means 24 is cut off, the temperature sampling panel 23 is removed, the first lead hole 124 is closed with a plastic screw 126, and the hydraulic pressure is removed. Using the cylinder 33, the data sampling panel 21 is continuously pushed to the top end of the soil sample container 1 to remove all the soil samples, arrange the data sampling panel 21, and inspect the water sampling probe 223 and the salt sampling probe 220. And substep 2.6) of returning the data collection panel 21 to the bottom position of the soil sample container 1 by controlling the hydraulic cylinder 33 after the completion of the inspection,
Change soil sample and repeat substeps 1.2) to 1.4) and step 2), and automatically collect temperature, moisture, salinity, and freezing rate data until all soil samples have been measured. Sub-step 2.7) of performing
And step 2) of conducting a test,
The temperature monitoring data of the same wheel diameter acquired at the same time point in a single test is selected, data having a large difference from other data is removed, and the average value for the remaining accurate temperature data is taken as the position at that time. Test data processing, which is obtained as the temperature measurement data at, and the change rule with time of temperature at different positions on the same plane is created in the curve diagram, and data processing is also performed for salinity, moisture, and freezing in the same manner. Step 3)
An experimental method for freezing artificial formations using an experimental device for freezing artificial formations that includes multi-parameter dynamic collection. By organizing the data, we summarized the rules for freezing salted formations, and provided guidance and advice on the design of construction freezing plans for salted formation freezing methods.

更に、サブステップ1.2)において、土壌サンプルの土質は、様々な土質であってもよいが、粘土、砂土、及び砂質粘土の中の1種であることが好ましい。粘土、砂土、及び砂質粘土の土質は、近海領域に広い範囲で分布され、近海地層の物理特性を全体的に反映ことができる。土壌サンプルの含水率は、0〜40%(例えば、0%、10%、20%、30%、40%)であり、20〜40%(例えば、20%、25%、30%、35%、40%)であることが好ましい。 Furthermore, in sub-step 1.2), the soil sample may be of any soil type, but is preferably one of clay, sandy soil and sandy clay. The clay, sandy soil, and sandy clay soil properties are distributed over a wide range in the inshore region, and can generally reflect the physical characteristics of the inshore layer. The water content of the soil sample is 0-40% (eg 0%, 10%, 20%, 30%, 40%) and 20-40% (eg 20%, 25%, 30%, 35%. , 40%) is preferable.

土壌サンプルが配置される水溶液の塩分含有量は、1%〜3%(例えば、1%、2%、3%)である。 The salt content of the aqueous solution in which the soil sample is placed is 1% to 3% (eg 1%, 2%, 3%).

サブステップ1.3)において、温度採取手段24の測定時間間隔は、10〜60minである。水分採取手段25及び塩分採取手段26の測定時間間隔は、30〜60minである。変位採取装置27のデータ採取時間間隔は、30〜60minである。 In sub-step 1.3), the measurement time interval of the temperature sampling means 24 is 10 to 60 min. The measurement time interval of the water content collecting means 25 and the salt content collecting means 26 is 30 to 60 minutes. The data sampling time interval of the displacement sampling device 27 is 30 to 60 min.

ステップ2.6)において、油圧シリンダ33の毎回の推進高さは、5〜20cmである。作業効率を高めるとともに操作の精度を確保するために、毎回の推進高さが10cmであることが好ましい。 In step 2.6), the thrust height of the hydraulic cylinder 33 each time is 5 to 20 cm. In order to improve the work efficiency and ensure the accuracy of the operation, it is preferable that the propulsion height of each time is 10 cm.

以上の記載からわかるように、本発明の上記実施例は、以下のような技術的効果を実現した。 As can be seen from the above description, the above-described embodiments of the present invention have achieved the following technical effects.

マルチパラメータ動的採取を行う人工地層凍結の実験装置及び実験方法であって、当該実験装置は、土壌サンプル容器と、データ採取システムと、油圧システムと、凍結システムと、を備え、人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍でき、凍結過程において土壌サンプルの水分、塩分、温度、及び変位などの複数のパラメーターのデータを動的採取可能であり、近海塩漬地層凍結の試験環境を模擬することができる。 An experimental device and an experimental method for artificial stratification freezing for performing multi-parameter dynamic sampling, the experimental device comprising a soil sample container, a data collection system, a hydraulic system, and a freezing system. Samples can be frozen or thawed, and data of multiple parameters such as water content, salt content, temperature, and displacement of soil samples can be dynamically collected during the freezing process, and it is possible to simulate a test environment for infused salted formation freezing. it can.

冷凍機41は、媒体の温度を低下又は上昇させ、媒体を液体供給管42を介して冷凍器44にポンプ輸送させるものである。冷凍器44は、土壌サンプルと熱交換を行い、さらに土壌サンプルを凍結又は強制解凍することができる。熱交換の完成した媒体は、液戻り管43を介して冷凍機41に戻り、循環を完成させる。土壌サンプルが凍結又は強制解凍される過程において、土壌サンプルに設けられた水分採取素子214、塩分採取素子213は、及び温度採取素子231は、土壌サンプルの水分、塩分、及び温度のデータを動的採取する。採取されたデータは、それぞれに水分採取手段25、塩分採取手段26、及び温度採取手段24に伝送される。上蓋11の上表面に設けられた変位計271は、土壌サンプルの凍上率のデータを動的採取する。データ採取が完成した後、パソコンにより水分、塩分、温度、及び凍上率のデータの処理を行い、規則に従って曲線図を作成し、塩漬凍土の凍結規則を研究することに用いられ、近海塩漬地層凍結の方案の設計及び施工に参照を提供することができる。 The refrigerator 41 lowers or raises the temperature of the medium and pumps the medium to the refrigerator 44 via the liquid supply pipe 42. The freezer 44 exchanges heat with the soil sample, and can further freeze or thaw the soil sample. The medium that has completed heat exchange returns to the refrigerator 41 via the liquid return pipe 43 and completes circulation. In the process of freezing or forcibly thawing the soil sample, the water sampling element 214, the salt sampling element 213, and the temperature sampling element 231 provided in the soil sample dynamically change the water, salt, and temperature data of the soil sample. Collect. The collected data are transmitted to the water collecting means 25, the salt collecting means 26, and the temperature collecting means 24, respectively. The displacement meter 271 provided on the upper surface of the upper lid 11 dynamically collects the data of the frost heave rate of the soil sample. After the data collection is completed, the data of water, salinity, temperature and freezing rate are processed by a personal computer, and a curve diagram is created according to the rule, which is used to study the freezing rule of the salted frozen soil. References can be provided for the design and construction of formation freezing strategies.

上記の説明は、本発明の好ましい実施例のみであり、本発明を限定するためではない。当業者にとって、本発明は、各種の変更及び変化がある。本発明の精神及び原則内でいかなる修正、同等差し替え、改良等は、いずれも本発明の保護範囲に含まれている。 The above description is only for the preferred embodiments of the present invention and not for limiting the present invention. For those skilled in the art, the present invention is subject to various modifications and changes. Any modifications, equivalent replacements, improvements, etc. within the spirit and principle of the present invention are included in the protection scope of the present invention.

1 土壌サンプル容器
11 上蓋
111 内層カバープレート
112 外層カバープレート
113 中心孔
114 凸縁
115 第1ボルト
116 水平テスタ
117 第1溝
118 ハンドル
119 第1シールリング
12 筒体
121 外筒
122 内筒
123 補強リブ
124 第1リード線孔
125 第2溝
126 プラスチック螺子
127 第2ボルト
128 耐荷重リング
13 底板
131 第2リード線孔
132 凸台
133 シリンダ槽
134 第1リード線溝
15 第1収容空間
16 第2収容空間
2 データ採取システム
21 データ採取パネル
211 第2リード線溝
212 素子配置孔
213 塩分採取素子
214 水分採取素子
215 上層パネル
216 下層パネル
217 第2シールリング
218 第3リード線孔
219 冷凍器ベース
220 塩分採取プロッブ
221 素子ベース
222 塩分データ線
223 水分採取プロッブ
224 水分データ線
23 温度採取パネル
231 温度採取素子
232 内円環
233 外円環
234 鋼ストランド
235 温度データ線
236 第3リード線溝
237 スプリングワイヤースリーブ
24 温度採取手段
25 水分採取手段
26 塩分採取手段
27 変位採取装置
271 変位計
272 変位装置ベース
273 ノブボルト
274 立柱
275 横梁
3 油圧システム
31 油圧制御装置
32 オイルパイプ
33 油圧シリンダ
4 凍結システム
41 冷凍機
42 液体供給管
43 液戻り管
44 冷凍器
441 内管
442 外管
443 ネジ端部
444 突出円環
45 制御弁
46 手動調整弁
47 流量計
48 保温カバー
1 Soil Sample Container 11 Upper Lid 111 Inner Layer Cover Plate 112 Outer Layer Cover Plate 113 Center Hole 114 Convex Edge 115 First Bolt 116 Horizontal Tester 117 First Groove 118 Handle 119 First Seal Ring 12 Tube 121 Outer Tube 122 Inner Tube 123 Reinforcing Rib 124 1st lead wire hole 125 2nd groove 126 Plastic screw 127 2nd bolt 128 Load bearing ring 13 Bottom plate 131 2nd lead wire hole 132 Convex stand 133 Cylinder tank 134 1st lead wire groove 15 1st accommodation space 16 2nd accommodation Space 2 Data sampling system 21 Data sampling panel 211 Second lead groove 212 Element placement hole 213 Salt sampling element 214 Moisture sampling element 215 Upper panel 216 Lower panel 217 Second seal ring 218 Third lead hole 219 Refrigerator base 220 Salt Sampling probe 221 Element base 222 Salt data line 223 Moisture sampling probe 224 Moisture data line 23 Temperature sampling panel 231 Temperature sampling element 232 Inner ring 233 Outer ring 234 Steel strand 235 Temperature data line 236 Third lead groove 237 Spring wire sleeve 24 Temperature Sampling Means 25 Moisture Sampling Means 26 Salt Sampling Means 27 Displacement Sampling Devices 271 Displacement Gauges 272 Displacement Device Bases 273 Knob Bolts 274 Vertical Columns 275 Horizontal Beams 3 Hydraulic Systems 31 Hydraulic Control Devices 32 Oil Pipes 33 Hydraulic Cylinders 4 Freezing Systems 41 Refrigerators 42 Liquids Supply pipe 43 Liquid return pipe 44 Refrigerator 441 Inner pipe 442 Outer pipe 443 Screw end 444 Projecting ring 45 Control valve 46 Manual adjustment valve 47 Flowmeter 48 Heat insulation cover

Claims (10)

人工地層の土壌サンプルを凍結又は強制解凍することができる、近海塩漬地層凍結の試験環境を模擬するためのマルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置であって、
土壌サンプル容器と、データ採取システムと、凍結システムと、を備え、
前記土壌サンプル容器は、上蓋と、筒体と、底板とを有し、前記底板は、前記筒体の底端に固結され、前記上蓋は、前記筒体の頂端に載置され、前記上蓋、前記筒体及び前記底板によりチャンバーが囲まれ、前記上蓋は、上下移動可能であり、前記上蓋には、中心孔が設けられ、前記筒体の側壁には、複数の第1リード線孔が設けられ、
前記データ採取システムは、データ採取パネルと、水分採取手段と、塩分採取手段と、を有し、前記データ採取パネルは、前記チャンバー内に水平に設けられ、前記チャンバーを第1収容空間と第2収容空間とに画分し、前記第1収容空間は、前記第2収容空間の上方に位置し、前記土壌サンプルを収容することに用いられ、前記データ採取パネルには、複数の塩分採取素子と複数の水分採取素子とが設けられ、前記水分採取手段は、前記水分採取素子により前記土壌サンプルの水分データを動的採取し、前記塩分採取手段は、前記塩分採取素子により前記土壌サンプルの塩分データを動的採取し、前記データ採取パネルは、前記チャンバー内に上下移動可能であり、
前記凍結システムは、冷凍機と、液体供給管と、液戻り管と、冷凍器と、を有し、前記冷凍器は、前記第1収容空間内に縦方向に設けられ、前記冷凍器の底端が前記データ採取パネルに接続され、前記冷凍器の頂端が前記中心孔を通して前記土壌サンプル容器外に延出し、前記冷凍機は、それぞれに前記液体供給管と前記液戻り管とを介して前記冷凍器の頂端に連接され、低温又は高温媒体を生成してポンプ輸送することに用いられ、前記冷凍機と、前記液体供給管と、前記冷凍器と、前記液戻り管と、前記冷凍機とが順次に連通して前記媒体の循環回路を形成し、前記媒体は、前記土壌サンプルを凍結又は強制解凍するよう、前記冷凍器内に前記土壌サンプルと熱交換を行う、
ことを特徴とするマルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置。
An experimental device for artificial formation freezing capable of multi-parameter dynamic sampling, which can freeze or forcibly thaw a soil sample of the artificial formation, and simulate a test environment for salted formation freezing in the near sea.
Comprises a soil sample container, a data collection system and a freezing system,
The soil sample container has a top cover, a cylinder, and a bottom plate, the bottom plate is fixed to the bottom end of the cylinder, and the top cover is placed on the top end of the cylinder, the top cover. A chamber is surrounded by the cylindrical body and the bottom plate, the upper lid is movable up and down, a central hole is provided in the upper lid, and a plurality of first lead wire holes are formed in a side wall of the cylindrical body. Is provided,
The data collecting system includes a data collecting panel, a water collecting means, and a salt collecting means, the data collecting panel is horizontally provided in the chamber, and the chamber is provided with a first accommodation space and a second containing space. The first storage space is located above the second storage space and is used to store the soil sample, and the data collection panel includes a plurality of salt collection elements. A plurality of moisture collecting elements are provided, the moisture collecting means dynamically collects moisture data of the soil sample by the moisture collecting element, and the salt collecting means is salt data of the soil sample by the salt collecting element. Dynamic sampling, the data collection panel is movable up and down in the chamber,
The freezing system includes a refrigerator, a liquid supply pipe, a liquid return pipe, and a refrigerator, the refrigerator is provided in the first accommodation space in a vertical direction, and the bottom of the refrigerator is provided. An end is connected to the data collection panel, a top end of the refrigerator extends out of the soil sample container through the center hole, the refrigerator includes the liquid supply pipe and the liquid return pipe, respectively. The refrigerator is connected to the top end of the refrigerator and is used to generate and pump a low-temperature or high-temperature medium, and the refrigerator, the liquid supply pipe, the refrigerator, the liquid return pipe, and the refrigerator. Form a circulation circuit of the medium by sequentially communicating with each other, the medium performs heat exchange with the soil sample in the freezer so as to freeze or forcibly thaw the soil sample,
An experimental apparatus for freezing artificial strata capable of multi-parameter dynamic sampling.
前記上蓋は、環状構造であり、前記上蓋は、内層カバープレートと外層カバープレートとを組み合せてなり、前記内層カバープレートは、プラスチックの材質であり、前記外層カバープレートは、金属の材質であり、前記外層カバープレートは、前記内層カバープレートの上表面に設けられ、前記内層カバープレートの下表面は、前記土壌サンプルに接触し、
好ましくは、前記内層カバープレートは、複数の扇形環状内板により接続されてなり、2枚の前記扇形環状内板の接続箇所には、それぞれ上へ延びる凸縁が設けられ、前記凸縁は、外層カバープレートの上方に延び、前記凸縁には、それぞれ複数のボルト穴が設けられ、複数の第1ボルトは、複数の前記ボルト穴を通して複数の前記扇形環状内板を順次に接続し、
好ましくは、前記外層カバープレートは、複数の扇形環状外板から構成され、複数の前記扇形環状内板の上表面には、それぞれ扇形環状溝が設けられ、複数の前記扇形環状外板は、前記扇形環状溝内に嵌入され、
好ましくは、前記内層カバープレートは、2枚の前記扇形環状内板から構成され、
好ましくは、前記内層カバープレートは、ポリ塩化ビニールの材質であり、
好ましくは、前記外層カバープレートは、アルミニウム合金の材質であり、
好ましくは、前記扇形環状外板ごとには、それぞれ第1溝が設けられ、前記第1溝内には、ハンドルが設けられ、前記ハンドルと前記扇形環状外板とは、回動可能に接続され、前記第1溝内には、水平テスタがさらに設けられ、
好ましくは、前記上蓋の外周には、第1シールリングが設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
The upper lid has an annular structure, the upper lid is a combination of an inner layer cover plate and an outer layer cover plate, the inner layer cover plate is a plastic material, the outer layer cover plate is a metal material, The outer cover plate is provided on the upper surface of the inner cover plate, and the lower surface of the inner cover plate contacts the soil sample,
Preferably, the inner layer cover plate is connected by a plurality of fan-shaped annular inner plate, at the connection points of the two fan-shaped annular inner plate, each is provided with a convex edge extending upward, the convex edge, A plurality of bolt holes are provided on each of the convex edges and extend above the outer cover plate, and a plurality of first bolts sequentially connect the plurality of fan-shaped inner plates through the plurality of bolt holes,
Preferably, the outer layer cover plate is composed of a plurality of fan-shaped annular outer plate, a fan-shaped annular groove is provided on the upper surface of each of the fan-shaped annular inner plate, a plurality of the fan-shaped annular outer plate, Fitted in the fan-shaped annular groove,
Preferably, the inner layer cover plate is composed of two of the fan-shaped annular inner plates,
Preferably, the inner layer cover plate is made of polyvinyl chloride,
Preferably, the outer cover plate is made of an aluminum alloy,
Preferably, a first groove is provided in each of the fan-shaped outer skins, a handle is provided in the first groove, and the handle and the fan-shaped outer skin are rotatably connected. , A horizontal tester is further provided in the first groove,
Preferably, a first seal ring is provided on the outer periphery of the upper lid,
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
前記筒体は、外筒と、前記外筒の内側に設けられる内筒とを備え、前記内筒は、プラスチックの材質であり、前記外筒は、金属の材質であり、前記外筒の外壁には、複数の環状の補強リブが配設され、そのうち1つの前記補強リブには、同一の高さで複数の円形の第2溝が等間隔に設けられ、前記第1リード線孔は、前記第2溝内に設けられ、前記第1リード線孔は、前記補強リブと、前記外筒と、前記内筒とを貫通し、前記第1リード線孔の内壁には、ねじ山が設けられ且つプラスチック螺子が取り付け可能であり、前記内筒の内壁には、縦方向の目盛線が設けられ、前記内筒の内壁には、前記データ採取パネルが載置されるための耐荷重リングが設けられ、
前記底板には、第2リード線孔が設けられ、前記底板の外縁には、前記筒体に接続されるための複数のねじ穴が設けられ、前記底板には、凸台が設けられ、前記底板の下表面には、前記第2リード線孔を経由する第1リード線溝が設けられ、
前記筒体の内径は、0.1〜2mであり、深さは、0.5〜2mであり、
好ましくは、前記筒体の内径は、1mであり、深さは、1mであり、
好ましくは、3つの前記補強リブは、前記外筒の頂端、底端及び中央部にそれぞれ設けられ、
好ましくは、前記内筒は、ポリ塩化ビニールの材質であり、
好ましくは、前記外筒は、アルミニウム合金の材質あり、
好ましくは、前記筒体底端に設けられる前記補強リブには、複数の縦方向のねじ穴が設けられ、複数の第2ボルトは、複数の前記ねじ穴を通して前記筒体を前記底板に固結する、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
The cylindrical body includes an outer cylinder and an inner cylinder provided inside the outer cylinder, the inner cylinder is made of a plastic material, the outer cylinder is made of a metal material, and an outer wall of the outer cylinder. Is provided with a plurality of annular reinforcing ribs, and one of the reinforcing ribs is provided with a plurality of circular second grooves at the same height at equal intervals, and the first lead hole is The first lead wire hole is provided in the second groove, and the first lead wire hole penetrates the reinforcing rib, the outer cylinder, and the inner cylinder, and a thread is provided on an inner wall of the first lead wire hole. And a plastic screw can be attached thereto, a vertical scale line is provided on the inner wall of the inner cylinder, and a load-bearing ring for mounting the data collection panel is provided on the inner wall of the inner cylinder. Is provided,
The bottom plate is provided with a second lead wire hole, the outer edge of the bottom plate is provided with a plurality of screw holes for connecting to the cylindrical body, and the bottom plate is provided with a convex base. On the lower surface of the bottom plate, a first lead wire groove passing through the second lead wire hole is provided,
The inner diameter of the cylindrical body is 0.1 to 2 m, the depth is 0.5 to 2 m,
Preferably, the inner diameter of the cylinder is 1 m and the depth is 1 m,
Preferably, the three reinforcing ribs are respectively provided at the top end, the bottom end and the central portion of the outer cylinder,
Preferably, the inner cylinder is made of polyvinyl chloride,
Preferably, the outer cylinder is made of an aluminum alloy material,
Preferably, the reinforcing rib provided at the bottom end of the tubular body is provided with a plurality of vertical screw holes, and the plurality of second bolts secure the tubular body to the bottom plate through the plurality of screw holes. To do
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
前記データ採取パネルは、上層パネルと下層パネルとから構成され、前記データ採取パネルには、第3リード線孔が設けられ、前記上層パネルの中心位置には、冷凍器ベースが設けられ、前記冷凍器が記冷凍器ベースに接続され、前記上層パネルの外縁には、複数の第2シールリングが設けられ、前記上層パネルには、径方向に沿って複数の第2リード線溝が設けられ、前記第2リード線溝ごとには、複数の素子配置孔が設けられ、前記素子配置孔ごとには、1つの塩分採取素子と1つの水分採取素子が設けられ、
前記塩分採取素子は、塩分採取プロッブと、素子ベースと、塩分データ線とからなり、前記塩分採取プロッブは、前記土壌サンプルに設けられ、前記素子ベースによって前記素子配置孔内に固設され、前記塩分採取プロッブが前記塩分データ線に接続され、
前記水分採取素子は、水分採取プロッブと、素子ベースと、水分データ線とからなり、前記水分採取プロッブは、前記土壌サンプルに設けられ、前記素子ベースによって前記素子配置孔内に固設され、前記水分採取プロッブが前記水分データ線に接続され、
前記塩分データ線と前記水分データ線とは、それぞれ前記第2リード線溝内に設けられ、且つ、前記第3リード線孔、前記第2収容空間及び前記第2リード線孔を順次に通して前記筒体外に引き出され、前記塩分データ線が前記塩分採取手段のデータ線に接続され、前記水分データ線が前記水分採取手段のデータ線に接続され、
好ましくは、前記第2収容空間内の前記塩分データ線と前記水分データ線とは、それぞれスプリングケ−ブルに設けられ、
好ましくは、前記上層パネルは、プラスチックの材質であり、前記下層パネルは、金属の材質であり、前記下層パネルは、前記上層パネルにおける下表面の円形溝内に設けられ、
好ましくは、前記第2シールリングは、2つ設けられ、
好ましくは、前記上層パネルは、ポリ塩化ビニールの材質であり、
好ましくは、前記下層パネルは、アルミニウム合金の材質であり、
好ましくは、前記第2リード線溝ごとには、前記素子配置孔が5つ設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
The data collection panel is composed of an upper layer panel and a lower layer panel, the data collection panel is provided with a third lead hole, and a refrigerator base is provided at a central position of the upper layer panel. And a plurality of second seal rings are provided on the outer edge of the upper layer panel, and a plurality of second lead wire grooves are provided on the upper layer panel along the radial direction. Each of the second lead wire grooves is provided with a plurality of element placement holes, and each of the element placement holes is provided with one salt collection element and one moisture collection element,
The salt collecting element is composed of a salt collecting probe, an element base, and a salt data line, the salt collecting probe is provided in the soil sample, and fixed in the element arrangement hole by the element base, A salinity collection probe is connected to the salinity data line,
The moisture sampling element comprises a moisture sampling probe, an element base, and a moisture data line, the moisture sampling probe is provided in the soil sample, and is fixed in the element placement hole by the element base, A moisture collection probe is connected to the moisture data line,
The salinity data line and the moisture data line are respectively provided in the second lead wire groove, and pass through the third lead wire hole, the second accommodating space, and the second lead wire hole sequentially. Pulled out of the cylindrical body, the salt data line is connected to the data line of the salt sampling means, the moisture data line is connected to the data line of the moisture sampling means,
Preferably, the salinity data line and the moisture data line in the second accommodation space are provided in spring cables, respectively.
Preferably, the upper layer panel is made of a plastic material, the lower layer panel is made of a metal material, the lower layer panel is provided in a circular groove on the lower surface of the upper layer panel,
Preferably, the second seal ring is provided in two,
Preferably, the upper panel is a polyvinyl chloride material,
Preferably, the lower layer panel is made of an aluminum alloy material,
Preferably, five element placement holes are provided for each second lead wire groove.
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
前記データ採取システムは、前記第1収容空間の中央部の土壌サンプルに水平に設けられ、内円環、外円環及び複数の鋼ストランドにより構成される温度採取パネルをさらに備え、前記鋼ストランドが前記内円環と前記外円環とにそれぞれ接続され、前記鋼ストランドごとには、複数の温度採取素子が設けられ、前記温度採取素子ごとには、温度データ線が接続され、前記外円環の外縁には、第3リード線溝が設けられ、前記温度データ線が前記第3リード線溝内に設けられ、
全ての前記温度データ線は、集約された後前記第1リード線孔に入り、且つ前記第1リード線孔を介して温度採取手段のデータ線に接続され、集約された際にスプリングワイヤースリーブが全ての前記温度データ線の外部に配設され、温度採取データ線が前記第1リード線孔を通した後前記温度データ採取手段のデータ線に接続され、前記温度採取手段が前記温度採取素子により前記土壌サンプルの温度データを動的採取し、前記温度採取パネルが前記筒体内に上下移動可能であり、
好ましくは、前記鋼ストランドは、六本設けられ、放射状に均等分布され、
好ましくは、前記温度採取素子は、コンスタンタンと銅線とから製作される熱電対である、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
The data collection system is provided horizontally on the soil sample in the central portion of the first accommodation space, and further comprises a temperature collection panel composed of an inner ring, an outer ring and a plurality of steel strands, wherein the steel strands are A plurality of temperature sampling elements are provided for each of the steel strands, which are respectively connected to the inner ring and the outer ring, and a temperature data line is connected to each of the temperature sampling elements. A third lead wire groove is provided on an outer edge of the temperature data line, and the temperature data line is provided in the third lead wire groove,
All the temperature data lines enter the first lead wire hole after being aggregated, and are connected to the data lines of the temperature sampling means through the first lead hole, and the spring wire sleeves are gathered when gathered. The temperature sampling data line is arranged outside all the temperature data lines, and the temperature sampling data line is connected to the data line of the temperature data sampling unit after passing through the first lead wire hole, and the temperature sampling unit is configured by the temperature sampling element. Dynamically collecting temperature data of the soil sample, the temperature collecting panel is movable up and down in the cylinder,
Preferably, the steel strands are provided in six, evenly distributed radially,
Preferably, the temperature harvesting element is a thermocouple made from constantan and copper wire,
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
油圧制御装置と、オイルパイプと、油圧シリンダとから構成される油圧システムをさらに備え、前記油圧制御装置は、前記オイルパイプを介して前記油圧シリンダに給油し、複数の前記油圧シリンダは、前記第2収容空間内に設けられ、前記油圧シリンダは、底端が前記底板に接続され、頂端が前記データ採取パネルに当接され、前記油圧制御装置は、前記オイルパイプによって前記油圧シリンダの昇降を制御することができ、前記油圧シリンダの昇降は、前記データ採取パネルの昇降を推し進めることができ、前記油圧シリンダは、多段油圧シリンダであり、
好ましくは、前記油圧シリンダは、4つ設けられ、
好ましくは、前記凸台には、複数のシリンダ槽が設けられ、前記油圧シリンダの底端が前記シリンダ槽内にそれぞれ設けられ、
好ましくは、前記シリンダ槽は、4つ設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
The hydraulic control device further includes a hydraulic system including a hydraulic control device, an oil pipe, and a hydraulic cylinder, the hydraulic control device supplies oil to the hydraulic cylinder via the oil pipe, and the plurality of hydraulic cylinders include the first hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder has a bottom end connected to the bottom plate and a top end abutted on the data collection panel, and the hydraulic control device controls the lifting and lowering of the hydraulic cylinder by the oil pipe. The hydraulic cylinder can be lifted and lowered, and the data collection panel can be lifted and lowered, and the hydraulic cylinder is a multi-stage hydraulic cylinder.
Preferably, four hydraulic cylinders are provided,
Preferably, the convex base is provided with a plurality of cylinder tanks, and the bottom end of the hydraulic cylinder is provided in each of the cylinder tanks.
Preferably, four cylinder tanks are provided,
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
前記冷凍機は、冷凍設備、加熱設備及びポンプ輸送設備を有し、前記土壌サンプルを凍結又は強制解凍させる機能を実現することができ、
前記冷凍器の底端には、ネジ端部が設けられ、前記冷凍器は、前記ネジ端部を介して前記冷凍器ベースに螺接され、前記冷凍器の頂端は、前記中心孔を通して前記上蓋外に延び、前記冷凍器は、内管と前記内管の外周に配設される外管とからなるケーシング構造であり、前記外管の外径は、8〜159mmであり、前記内管の外径は、前記外管の外径の √2/2倍であり、前記外管の底端は、封止され、前記内管は、底部が前記外管の底部に連通し、頂端が前記液体供給管に連通し、前記液戻り管は、前記外管の上段の側壁に接続され、前記外管の頂端には、前記外管を閉栓するための突出円環が設けられ、
前記液体供給管及び前記液戻り管における前記冷凍機に近い一端には、それぞれ前記液体供給管と前記液戻り管との開閉のための制御弁が設けられ、前記液体供給管及び前記液戻り管における前記冷凍器に近い一端には、それぞれ手動調整弁が設けられ、前記液体供給管及び前記液戻り管には、それぞれ流量計が設けられ、前記冷凍器の前記上蓋外に延出する部分には、保温カバーが設けられ、
好ましくは、前記上蓋の移動に適応するために前記保温カバーは、変形可能であり、
好ましくは、前記媒体は、アルコールであり、
好ましくは、前記内管と前記外管とは、赤銅パイプの材質であり、
好ましくは、前記冷凍器の外径は、80mmである、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
The refrigerator has a freezing facility, a heating facility and a pumping facility, and can realize a function of freezing or forcibly thawing the soil sample,
A screw end portion is provided at a bottom end of the refrigerator, the refrigerator is screwed to the refrigerator base through the screw end portion, and a top end of the refrigerator passes through the center hole and the upper lid. The refrigerator, which extends outwardly, has a casing structure including an inner pipe and an outer pipe arranged on the outer periphery of the inner pipe, and the outer diameter of the outer pipe is 8 to 159 mm. The outer diameter is √2/2 times the outer diameter of the outer pipe, the bottom end of the outer pipe is sealed, the bottom of the inner pipe communicates with the bottom of the outer pipe, and the top end is The liquid return pipe is connected to the liquid supply pipe, the liquid return pipe is connected to the upper side wall of the outer pipe, and the top end of the outer pipe is provided with a projecting annular ring for closing the outer pipe.
A control valve for opening and closing the liquid supply pipe and the liquid return pipe is provided at one end of the liquid supply pipe and the liquid return pipe near the refrigerator, respectively, and the liquid supply pipe and the liquid return pipe are provided. At one end of the refrigerator close to the refrigerator, a manual adjustment valve is provided, and at the liquid supply pipe and the liquid return pipe, flowmeters are provided, respectively, at a portion extending outside the upper lid of the refrigerator. Has a heat retention cover,
Preferably, the heat insulation cover is deformable to accommodate the movement of the upper lid,
Preferably, the medium is alcohol,
Preferably, the inner pipe and the outer pipe are made of red copper pipe material,
Preferably, the outer diameter of the refrigerator is 80 mm,
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
変位採取装置をさらに備え、2つの前記変位採取装置は、前記土壌サンプルを凍結させている過程における前記上蓋の変位量を採取するように、前記上蓋の上表面に設けられ、前記変位採取装置は、変位計と、横梁と、立柱と、変位装置ベースとから構成され、前記立柱は、前記変位装置ベースによって前記筒体の頂端に設けられ、前記横梁は、前記上蓋と平行に設けられ、前記横梁の一端は、前記立柱に配設されてノブボルトにより固定され、前記横梁は、前記立柱に沿って上下移動可能であり、前記変位計は、前記上蓋の上表面に立設され、前記変位計の底端は、前記上蓋の上表面に当接され、前記変位計は、ノブボルトによって前記横梁の他端に固設される、
ことを特徴とする請求項1に記載の実験装置。
A displacement sampling device is further provided, and the two displacement sampling devices are provided on an upper surface of the upper cover so as to sample a displacement amount of the upper cover during the process of freezing the soil sample, and the displacement sampling device is A displacement gauge, a horizontal beam, a vertical column, and a displacement device base, the vertical column is provided at the top end of the tubular body by the displacement device base, the horizontal beam is provided in parallel with the upper lid, One end of the horizontal beam is disposed on the vertical column and fixed by a knob bolt, the horizontal beam is vertically movable along the vertical column, and the displacement meter is erected on the upper surface of the upper lid, and the displacement meter Has a bottom end abutting on an upper surface of the upper lid, and the displacement meter is fixed to the other end of the cross beam by a knob bolt.
The experimental apparatus according to claim 1, wherein:
水準器を用いて土壌サンプル容器の設置場所について検出を行って、土壌サンプル容器が水平の地面に置かれることを確保し、上蓋を外し、油圧システムの油圧制御装置を起動し、油圧シリンダがデータ採取パネルを推進して上昇させることによってデータ採取パネルを土壌サンプル容器の頂端に上昇させ、且つデータ採取パネルに設けられる水分採取プロッブ及び塩分採取プロッブを検査し、検査完了後、油圧シリンダへの制御によってデータ採取パネルを土壌サンプル容器の底部位置に戻させ、冷凍器をデータ採取パネルの冷凍器ベースに取り付ける、試験設備を装着して検査するというサブステップ1.1)と、
サブステップ1.1)の装着と検査が完了後、土壌サンプルを土壌サンプル容器に層ごとに充填させ、土壌サンプルが土壌サンプル容器の第1リード線孔と平行に充填された時に、水準器を用いて土壌サンプルが充填された平面の平坦度を測定し、土壌サンプル充填を、その平面が水平になるまで調整し、その後温度採取パネルを土壌サンプル容器内に取り付け、温度データ線を第1リード線孔から引き出し、その上第1リード線孔の隙間を密封させ、内筒上の目盛線を介して充填された土壌サンプルの高さを制御し、上蓋の下表面にある位置まで土壌サンプル充填を続け、水準器を用いて土壌サンプル平面の平坦度を測定し、土壌サンプル平面を、その平面が水平になるまで調整し、それで上蓋を取り付け、水平テスタを使用して上蓋が水平になるかどうかを測定し、上蓋が要求された水平を満たした後、変位採取装置を上蓋の上表面に取り付ける、土壌サンプル充填というサブステップ1.2)と、
サブステップ1.2)における土壌サンプル充填完了後、冷凍器の上蓋から延出される部分には、保温カバーを取り付け、冷凍器の内管は、液体供給管を介して冷凍機に連通し、冷凍器の外管は、液戻り管を介して冷凍機に連通し、液体供給管及び液戻り管における冷凍器に近い一端には、手動調整弁をそれぞれ取り付け、冷凍機に近い一端には、制御弁をそれぞれ取り付け、手動調整弁と制御弁の間には、流量計をそれぞれ取り付ける、凍結管を接続するというサブステップ1.3)と、
温度採取素子を、温度データ線を介して温度採取手段のデータ線に接続し、塩分採取素子を、塩分データ線を介して塩分採取手段のデータ線に接続し、水分採取素子を、水分データ線を介して水分採取手段のデータ線に接続する、データ採取システムを接続するというサブステップ1.4)と、
を有する試験準備というステップ1)と、
冷凍機の冷凍設備を起動し、媒体の温度を-30℃までに低下させる、というサブステップ2.1)と、
液体供給管及び液戻り管における制御弁、手動調整弁をそれぞれ開け、その後冷凍機のポンプ輸送装置を起動し、流量計に基づいて手動調整弁により媒体の流量を制御する、というサブステップ2.2)と、
温度採取手段、水分採取手段及び塩分採取手段を起動し、土壌サンプルの温度、水分及び塩分のデータをそれぞれ自動採取し、変位採取装置を用いて土壌サンプルの凍上率を手動採取する、というサブステップ2.3)と、
温度採取手段によって採取された温度データの値は、3回で連続的に同様になると、土壌サンプルは、定常凍結状態になり、媒体をポンプ輸送することを停止させ、データ採取システムを停止する、というサブステップ2.4)と、
冷凍機の加熱設備を用いて媒体が40℃まで加熱させ且つポンプ輸送し、凍結された土壌サンプルに対して強制解凍を行い、温度採取手段を用いて解凍状況を監視し、土壌サンプルの温度が0℃以上になると解凍を終了させ、制御弁を閉じて媒体の循環を停止させ、土壌サンプルが解凍される過程においてサブステップ2.3)を繰り返し、土壌サンプルの温度、水分、塩分、及び凍上率のデータをそれぞれ自動採取する、というサブステップ2.5)と、
液体供給管及び液戻り管と冷凍器との間の接続を切断し、油圧シリンダによりデータ採取パネルを押し動かして上に向かって移動させ、よって土壌体を押し動かして上に向かって移動させ、データ採取パネルが第1リード線孔にある平面位置に近い位置に押し動かされた時、土壌サンプル容器における第1リード線孔が位置する平面より上の土壌サンプルを除去し、その上温度データ線と温度採取手段のデータ線との間の接続を切断し、温度採取パネルを外し、第1リード線孔をプラスチック螺子により閉栓し、そして油圧シリンダを利用してデータ採取パネルを土壌サンプル容器の頂端までに押し続けて、土壌サンプルを全部取り除き、データ採取パネルの整理を行い、水分採取プロッブと塩分採取プロッブの検査を行い、検査完了後、油圧シリンダを制御することによりデータ採取パネルを土壌サンプル容器の底部位置に戻させる、というサブステップ2.6)と、
土壌サンプルを変更し、サブステップ1.2)〜1.4)及びステップ2)を繰り返し、別の土壌サンプルに対して試験を行い、その温度、水分、塩分、及び凍上率のデータの自動採取を行う、というサブステップ2.7)と、
と有する、試験を行うというステップ2)と、
単一試験における同じ時点で取得した同一輪径の温度監視データに対する選別を行い、その他のデータと大きい差異があるデータを取り除き、正確のデータに対して平均値をその時点でその位置での温度測定データとして求め、同じ平面上の異なる位置の温度の時間に伴う変化規則を、曲線図に作成し、同様な方法で塩分、水分、及び凍上についてもデータ処理を行う、試験データ処理というステップ3)と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の実験装置を用いてマルチパラメータ動的採取を行うことを特徴とする人工地層凍結の実験方法。
A level is used to detect the location of the soil sample container to ensure that the soil sample container rests on the horizontal ground, the top lid is removed, the hydraulic control of the hydraulic system is activated, and the hydraulic cylinders The data collection panel is raised to the top end of the soil sample container by propelling and raising the collection panel, and the water collection probe and the salt collection probe provided on the data collection panel are inspected, and after the inspection is completed, the control to the hydraulic cylinder is performed. Sub-step 1.1) of returning the data collection panel to the bottom position of the soil sample container by means of attaching the freezer to the freezer base of the data collection panel and mounting the test equipment for inspection.
After the installation and inspection of sub-step 1.1) is completed, the soil sample container is filled layer by layer, and when the soil sample is filled parallel to the first lead hole of the soil sample container, the level is set. Measure the flatness of the plane filled with soil sample using, adjust the soil sample filling until the plane is horizontal, then install the temperature sampling panel in the soil sample container, and read the temperature data line as the first lead. Pull out from the wire hole and seal the gap of the first lead wire hole above it, control the height of the soil sample filled via the graduation line on the inner cylinder, and fill the soil sample to the position on the lower surface of the top lid. Then, measure the flatness of the soil sample plane using a level and adjust the soil sample plane until it is horizontal, then attach the top lid and use a horizontal tester to make the top lid horizontal. Sub-step 1.2) called soil sample filling, in which the displacement sampling device is mounted on the top surface of the top lid after measuring whether or not the top lid meets the required horizontal level.
After the soil sample filling in sub-step 1.2) is completed, a heat insulating cover is attached to the part extended from the upper lid of the refrigerator, and the inner tube of the refrigerator communicates with the refrigerator via the liquid supply pipe to freeze. The outer pipe of the refrigerator communicates with the refrigerator via the liquid return pipe.A manual adjustment valve is attached to one end of the liquid supply pipe and the liquid return pipe near the refrigerator, and a control valve is connected to one end near the refrigerator. Sub-step 1.3) of installing valves respectively, installing flowmeters between the manual adjusting valve and the control valve, and connecting a cryotube.
The temperature sampling element is connected to the data line of the temperature sampling means via the temperature data line, the salt sampling element is connected to the data line of the salt sampling means via the salt data line, and the moisture sampling element is connected to the moisture data line. Sub-step 1.4) of connecting to the data line of the water sampling means via the
Step 1) of exam preparation with
Sub-step 2.1) of starting the refrigeration equipment of the refrigerator and reducing the temperature of the medium to -30°C.
1. Sub-step of opening the control valve and the manual adjustment valve in the liquid supply pipe and the liquid return pipe, respectively, and then starting the pumping device of the refrigerator, and controlling the flow rate of the medium by the manual adjustment valve based on the flow meter. 2) and
A sub-step of activating temperature sampling means, moisture sampling means and salt sampling means, automatically sampling temperature, moisture and salt data of the soil sample and manually sampling the freezing rate of the soil sample using the displacement sampling device. 2.3),
When the values of the temperature data collected by the temperature collection means become similar in three consecutive times, the soil sample becomes in a steady freezing state, stops pumping the medium and stops the data collection system, Sub-step 2.4)
The medium is heated to 40° C. and pumped using the heating equipment of the refrigerator, forced thawing is performed on the frozen soil sample, and the thawing status is monitored using the temperature sampling means, and the temperature of the soil sample is checked. When the temperature reaches 0°C or higher, the thawing is terminated, the control valve is closed to stop the circulation of the medium, and sub-step 2.3) is repeated in the process of thawing the soil sample, and the temperature, water content, salt content, and freezing of the soil sample are frozen. Substep 2.5) of automatically collecting rate data respectively,
Disconnect the connection between the liquid supply pipe and liquid return pipe and the refrigerator, and push the data collection panel by the hydraulic cylinder to move it upward, thus pushing the soil body to move it upward, When the data collection panel is pushed to a position close to the plane position in the first lead hole, the soil sample above the plane in which the first lead hole is located in the soil sample container is removed, and the temperature data line Disconnecting the data line of the temperature sampling means, disconnecting the temperature sampling panel, closing the first lead hole with a plastic screw, and using a hydraulic cylinder to connect the data sampling panel to the top of the soil sample container. Press and hold to remove all soil samples, arrange the data collection panel, inspect the water collection probe and the salt collection probe, and after the inspection is completed, control the hydraulic cylinder to move the data collection panel to the soil sample container. Sub-step 2.6) of returning to the bottom position of
Change the soil sample and repeat sub-steps 1.2) to 1.4) and step 2) to perform a test on another soil sample, and automatically collect temperature, moisture, salinity, and freezing rate data. Sub-step 2.7) of performing
And step 2) of conducting a test,
The temperature monitoring data of the same wheel diameter acquired at the same time point in a single test is selected, data having a large difference from other data is removed, and the average value for accurate data is taken as the temperature at that position at that time. Step 3 called test data processing, which is obtained as measurement data, and a change rule of temperature at different positions on the same plane with time is created in a curve diagram, and data processing is also performed for salinity, moisture, and freezing in the same manner. )When,
including,
An experimental method for artificial formation freezing, characterized in that multi-parameter dynamic sampling is performed using the experimental apparatus according to any one of claims 1 to 8.
前記サブステップ1.2)において、前記土壌サンプルの土質は、粘土と、砂土と、砂質粘土との中の1つであり、前記土壌サンプルの含水率は、0〜40%であり、好ましくは、20-40%であり、
前記サブステップ1.2)において、前記土壌サンプルを調製するための水溶液の塩分含有量は、1%〜3%であり、
前記サブステップ1.3)において、温度採取手段の測定時間間隔は、10〜60minであり、水分採取手段及び塩分採取手段の測定時間間隔は、30〜60minであり、変位採取装置のデータ採取時間間隔は、30〜60minであり、
前記サブステップ2.6)において、油圧シリンダの毎回の押動かし高さは、5〜20cmである、
ことを特徴とする請求項9に記載の実験方法。
In sub-step 1.2), the soil sample has a soil quality of one of clay, sandy soil, and sandy clay, and the soil sample has a water content of 0 to 40%. Preferably, it is 20-40%,
In sub-step 1.2), the salt content of the aqueous solution for preparing the soil sample is 1% to 3%,
In the sub-step 1.3), the measurement time interval of the temperature sampling means is 10 to 60 min, the measurement time interval of the moisture sampling means and the salt sampling means is 30 to 60 min, and the data sampling time of the displacement sampling device is The interval is 30-60 min,
In the sub-step 2.6), each pushing height of the hydraulic cylinder is 5 to 20 cm,
The experimental method according to claim 9, wherein:
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108956937B (en) * 2018-05-23 2020-05-12 安徽理工大学 Experimental device and experimental method for artificial stratum freezing with multi-parameter dynamic acquisition
CN109374463A (en) * 2018-12-10 2019-02-22 中铁第勘察设计院集团有限公司 Horizontal freezing frozen swell and melt settlement stress experimental simulation device
CN109540959A (en) * 2018-12-25 2019-03-29 武汉市市政建设集团有限公司 Rich water thin silt construction freezing method effect simulation system and method
CN109765259B (en) * 2019-01-18 2021-05-25 安徽建筑大学 Method and device for determining upper limit change rule of frozen soil based on soil water and salt change
CN109668923B (en) * 2019-01-18 2021-05-28 安徽建筑大学 Method for testing upper limit change rule of frozen soil
CN109945928B (en) * 2019-04-08 2020-11-17 兰州理工大学 Salt frost heaving tester for realizing water-heat-force coupling
CN111735846B (en) * 2020-07-16 2023-03-24 安徽理工大学 Device and method for testing heat preservation and cold insulation performance of material under confining pressure
CN111855735B (en) * 2020-08-06 2021-06-22 兰州理工大学 Efficient and accurate measuring device for salt expansion and frost heaving of salt solution
CN112033993B (en) * 2020-08-20 2023-08-04 北京中煤矿山工程有限公司 Pipe curtain freezing similar simulation test device for quantitatively and dynamically simulating groundwater supply
CN112629993A (en) * 2021-01-28 2021-04-09 东北电力大学 Freezing device for soil freezing test and method for preparing frozen soil model by using freezing device
CN113405937B (en) * 2021-06-15 2022-05-03 西南交通大学 Tunnel surrounding soil body frost heaving rate testing device
CN113671151B (en) * 2021-07-27 2024-04-02 西安科技大学 Indoor model test system for tillite ice-gathering evolution process
CN113607919B (en) * 2021-07-29 2022-03-29 海南大学 Frost heaving and thawing sinking test device
CN113602496B (en) * 2021-09-06 2023-11-07 安徽理工大学 Satellite navigation positioning unmanned aerial vehicle loads miniature monitoring facilities
CN113668500A (en) * 2021-09-15 2021-11-19 中国建筑第八工程局有限公司 Freezer for freezing artificial stratum
CN114910507B (en) * 2022-05-11 2023-03-14 中国科学院西北生态环境资源研究院 Soil body frost heaving sensitivity test method and related equipment
CN115266810B (en) * 2022-08-03 2023-05-05 哈尔滨工业大学 Hot rod roadbed frost heaving test device
CN115343324A (en) * 2022-10-18 2022-11-15 北京建筑大学 Device for frost heaving and thaw settlement test
CN116223505B (en) * 2023-05-09 2023-07-21 深圳市长勘勘察设计有限公司 Soil quality detection analysis instrument
CN117054315B (en) * 2023-10-13 2024-01-09 东北林业大学 Frozen soil permeability coefficient measurement system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102520003A (en) * 2011-11-29 2012-06-27 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 Device for testing ambient-temperature gradient freezing and thawing processes
CN102636630A (en) * 2012-03-29 2012-08-15 中国地质大学(武汉) Large unsaturated seepage physical simulator for soil in aerated zone
CN103743771B (en) * 2013-12-04 2016-01-20 新疆农业大学 A kind of Frozen-thawed cycled pick-up unit being applicable to natural salt dirting soil
CN106198920B (en) * 2016-04-12 2018-10-30 北京林业大学 The method simulated the experimental provision of salt-soda soil moisture-salt transport and prevent accumulation of salt in the surface soil measure using device screening salt-soda soil
CN106053522A (en) * 2016-07-13 2016-10-26 东华理工大学 Seepage freezing testing device
CN107085085B (en) * 2017-03-06 2018-04-17 安徽理工大学 Hydro-thermal power THM coupling manual pipe jacking disturbed soil grouting test device and method
CN107024498A (en) * 2017-03-31 2017-08-08 河南理工大学 It is a kind of based on transparent native pit shaft freezing experimental provision and its installation method
CN108956937B (en) * 2018-05-23 2020-05-12 安徽理工大学 Experimental device and experimental method for artificial stratum freezing with multi-parameter dynamic acquisition

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